Core Concepts
본 연구에서는 폐쇄형 MRI 스캐너 내에서 정확한 바늘 유도를 가능하게 하는 컴팩트한 몸통 부착형 MR 호환 로봇을 제안한다.
Abstract
이 논문은 간 암 치료를 위한 MR 유도 마이크로파 소작술(MWA)에 사용되는 MR 호환 로봇 시스템을 소개한다.
주요 내용은 다음과 같다:
- 로봇 하드웨어 설계 및 제작:
- 2개의 직교 XY 스테이지로 구성된 4자유도 로봇 플랫폼
- 3D 프린팅 공압 터빈 모터와 MR 호환 기어 전달 시스템을 사용하여 구동
- 전자 부품은 MRI 제어실에 배치하고 공압 및 광섬유로 로봇과 연결
- 로봇 모델링:
- 역기구학을 통해 상부 및 하부 캐리지의 목표 위치 계산
- 관절 각도 제한과 단일 축 구동 제한을 고려한 순차적 이동 전략 개발
- 성능 평가:
- 자유 공간 실험에서 80mm 삽입 깊이에서 평균 2.6±1.3mm의 바늘 팁 위치 오차 달성
- MRI 팬텀 실험에서 평균 2.9±2.1mm의 바늘 팁 위치 오차와 2.1±1.4°의 각도 오차 달성
이 로봇 시스템은 폐쇄형 MRI 환경에서 정확한 바늘 유도를 가능하게 하여 간 암 치료를 위한 MR 유도 중재술을 개선할 수 있을 것으로 기대된다.
Stats
자유 공간 실험에서 바늘 팁 위치 오차는 평균 2.6±1.3mm였다.
MRI 팬텀 실험에서 바늘 팁 위치 오차는 평균 2.9±2.1mm였고, 각도 오차는 2.1±1.4°였다.