Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2015. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2015-11-23T17:39:11Z
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2015_AndréAugustoGeraldes.pdf: 88272893 bytes, checksum: 0572ff2f3fccb7fa3a94cbb430f823e5 (MD5) / Agulhas flexíveis constituem uma nova tecnologia para a realização de procedimentos cirúrgicos minimamente invasivos. Devido a sua capacidade de curvar dentro do corpo do paciente, elas tem potencial de melhorar a performance de diferentes procedimentos cirúrgicos, no entanto o posicionamento preciso deste tipo de agulha ainda é um desafio em aberto na comunidade científica. Neste contexto, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um novo dispositivo robótico para guiagem de agulhas flexíveis. Tal dispositivo utiliza uma abordagem de inserção discretizada, visando solucionar problemas existentes no Dispositivo de Antena Telescópica, utilizado no estado da arte. O desenvolvimento deste novo sistema compreende tanto um projeto mecânico original quanto a implementação dos sistemas eletrônico e de software necessários para controlar a inserção da agulha. A partir de experimentos de inserção in vitro realizados, foi possível quantificar a performance em malha aberta deste sistema e compará-lo ao estado da arte. Os resultados obtidos mostraram que este novo dispositivo apresenta melhor acurácia, resultando em um erro médio de posicionamento da agulha 35% menor, mas possui uma precisão 4 vezes menor. Através dos experimentos realizados também foi possível identificar algumas falhas mecânicas no dispositivo, que impactaram negativamente a sua performance. Acredita-se que a correção destas falhas possa melhorar a precisão do dispositivo construído, no entanto estas alterações ficam a cargo de trabalhos futuros. / Flexible needles represent a novel technology in minimally invasive surgery. Due to their ability to bend inside soft tissue, they have the potential to increase the performance of several surgical procedures, however the precise positioning of this kind of needles remains a challenge to be solved by the scientific community. In this context, this work presents a novel robotic device for flexible needle steering. This device uses a discrete insertion approach, in order to solve existing problems of the Telescoping Support Device, considered the state of the art. The development of this device comprises an original mechanical design as well as the electronics and software systems required to control the needle insertion. In vitro experiments allowed to quantify the open loop performance of the developed system and to compare it to the state of the art. The obtained results showed that the novel device has more accuracy, resulting in a 35% decrease on the mean positioning error, but it is 4 times less precise. The performed experiments also allowed identifying mechanical issues with the manufactured device, which had a negative impact in its performance. The correction of these issues should increase the precision of the developed device, however this modifications are left for future work.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.unb.br:10482/19246 |
| Date | 25 September 2015 |
| Creators | Geraldes, André Augusto |
| Contributors | Bó, Antônio Padilha Lanari |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UnB, instname:Universidade de Brasília, instacron:UNB |
| Rights | A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data., info:eu-repo/semantics/openAccess |
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