심장 외과의는 로봇의 도움을 받아 수술을 더 잘 계획하고 수술 현장 시야를 개선할 수 있다. 가상현실 병렬 시스템을 통해 디지털 트윈으로 제어되는 로봇은 작업자를 방해하는 손 경련이나 방사선 노출없이 초음파를 통해 환자를 정확하게 이미지화 할 수 있다. 국제 연구팀은 IEEE / CAA Journal of Automatica Sinica에 방법을 발표했다.

"수술 중 초음파는 숨겨진 장치와 해부학적 구조의 실시간 이미지를 제공하여 수술을 안내할 수 있기 때문에 특히 유용하다."고 논문 저자 인 Fei-Yue Wang, 중국 과학원 자동화 연구소, 복잡한 시스템 관리 및 제어 국가 핵심 연구소 소장이 말했다.

 "그러나 고도로 전문화된 기술에 대한 필요성은 항상 신뢰할 수 있고 반복 가능한 습득의 장벽이다."

Wang은 현장 초음파 검사자의 가용성이 제한될 수 있으며 수술 중 초음파를 필요로 하는 많은 절차에는 종종 X-ray 이미징이 필요하여 작업자가 유해한 방사선에 노출될 수 있다고 언급했다. 이러한 문제를 완화하기 위해 Wang과 그의 팀은 심장 질환을 진단하고 심장 수술 절차를 안내하는 데 널리 사용되는 영상 기술인 로봇식 수술 중 경식도 심 초음파 (TEE) 용 플랫폼을 개발했다.

"우리의 결과는 시뮬레이션 플랫폼과 함께 로봇을 사용하면 수술 중 초음파의 일반적인 사용성을 잠재적으로 개선하고 경험이 적은 작업자를 지원할 수 있음을 나타낸다."라고 Wang은 말했다.

연구원들은 실제 환경을 정확하게 표현하는 가상환경에서 작업자와 로봇을 연결하기 위해 병렬 제어 및 지능을 사용했다. 초음파 이미지 데이터베이스와 해부학을 재구성할 수 있는 디지털 플랫폼을 갖춘 로봇은 조작자가 컴퓨터 실험에서 잠재적인 수술 교정을 더 잘 시각화하고 계획할 수 있도록 대상 영역을 탐색할 수 있다.

Wang은 "이러한 시스템은 실시간으로 제어 및 탐색을 용이하게 하는 알고리즘 평가뿐만 아니라 사전 계획을 지원하기위한 뷰 정의 및 최적화에 사용될 수 있다."고 말했다.

다음으로 연구진은 현재 제안된 병렬 실제/가상시스템을 특정 임상 요구 사항과 추가로 통합하여 이러한 이미징 로봇의 번역 연구를 지원할 계획이다.

"최종 목표는 생체 내 임상 테스트를 위한 가상 시스템과 물리적 로봇을 통합하여 의료 운영에서 병렬 지능을 사용하는 새로운 진단 및 치료 프로토콜을 제안하는 것"이라고 Wang은 말했다.