Sistema robusto de seguimiento de herramientas quirúrgicas

Abstract

La curva de aprendizaje para nuevos cirujanos en operaciones de laparoscopia, junto con la falta de cirujanos expertos para enseñar y corregir a los mismos, hace necesario que se creen simuladores de realidad virtual capaces de sustituir a estos cirujanos expertos. Además, en los últimos años, el uso de la cirugía laparoscópica robotizada ha estado en constante crecimiento, lo que aumenta la colaboración humano-robot en el quirófano. Partiendo de estas necesidades, surge este trabajo de fin de grado (TFG), que se enfoca en desarrollar un sistema robusto y preciso que estime la posición de los instrumentos quirúrgicos durante una operación de laparoscopia mediante el uso de sensores de localización. Se comienza con la toma de medidas de las posiciones del instrumental quirúrgico, y tras esto se diseña e implementa el filtro de Kalman, capaz de predecir el movimiento del instrumental mediante un modelo matemático del movimiento que sigue el mismo durante la operación y fusiona las medidas para corregir dicha predicción. Se comprueba su efectividad mediante el uso de sensores Polaris Spectra y del robot UR3. Los resultados confirman una reducción significativa de errores en la estimación de la posición del instrumental.