27782

كاهش اثرات لرزش دست در كنترل ادوات جراحي رباتيك با استفاده از كنترل كننده ليپ موشن

كارشناسي ارشد

مهندسي پزشكي

1397

1401/7/6

دكتر محرم حبيب نژاد كورايم

مكانيك

با پيشرفت علم، بشر به سمت كاهش و يا حتي حذف تهاجم در درمان بيماريها سوق پيدا كرد. يكي از روشهاي حذف يا كاهش اين تهاجمها استفاده از جراحي لاپاراسكوپيك بود. يكي از مشكلات استفاده از اين نوع جراحي باقي ماندن پزشك در حالت غير ارگونوميك و خستگي شديد پزشك بود كه براي رفع اين مشكل حضور ربات جراح در اتاقهاي عمل مطرح شد كه البته علي رغم مزيتهاي زيادي كه داشت يكي از مهم ترين چالشهاي به وجود آمده با توجه به فضاي كاري محدود و اهميت حفظ استريليزگي درون اتاقهاي عمل، وجود رابطهاي غيرتماسي براي ايجاد يك تعامل كارآمد ميان جراح و ربات جراح بسيار حائز اهميت بود. بدين منظور از كنترل كننده ليپ موشن به عنوان يك رابط غيرتماسي بين ربات جراح و پزشك استفاده شد، كه يكي از مشكلات به وجود آمده اين است كه كنترل كننده ليپ موشن با دقت بسيار بالا تمام حركات دست را دريافت كرده و به ربات جراح منتقل ميكند. با توجه به اينكه لرزش فيزيولوژيكي از شايع ترين اختلالات حركتي موجود در بدن انسان است، امكان انتقال لرزشهاي به وجود آمده به ربات جراح و سپس به بيمار وجود دارد و گاها ممكن است باعث اختلال در روند جراحي شده يا حتي منجربه مرگ بيمار شود. در بيشتر جراحيها علت لرزش دست جراح، خستگي ناشي از ساعات طولاني جراحي است يا در پزشكان با سنين بالا ميتواند تاثير بيماري پاركينسون نيز باشد. يكي از چالشهايي كه در اين زمينه به وجود ميآيد بر طرف كردن و يا كاهش لرزش دست ميباشد. به منظور شناسايي و لغو اين لرزش راهكاري تحت عنوان كاهش اثرات لرزش دست در كنترل ادوات جراحي رباتيك با استفاده از كنترل كننده ليپ موشن ارائه شده است. در اين پايان نامه با استفاده از نرم افزار پروسسينگ تحت زبان برنامه نويسي جاوا به بررسي و اتصال كنترل كننده ليپ موشن پرداخته شد. در اين فضاي نرمافزاري از مسير حركت و سرعت حركت انگشتان گرفته شد و ، انگشتان شست و اشاره اطلاعاتي از قبيل، موقعيت مكاني شتاب حركت نيز با استفاده از تحليل داده ها به دست آمد. در اين پايان نامه از افراد با رنج سني مختلف و جنسيتهاي متفاوت دادههاي حركت دست گرفته شد و نمودارهاي حاصل از اين حركات به منظور تشخيص لرزش استفاده شد و با توجه به اطلاعات كسب شده وجود لرزش در دست شناسايي شد و راه حلي بر مبناي فيلتركالمن توسعه يافته معرفي شد و حركت هاي اصلاحي نيز به دست آمد.

1401/09/16

Reducing the effects of hand tremors on controlling robotic surgical instruments by using Leap Motion Controller

9/28/2023 12:00:00 AM

With the advancement of science, human beings have moved towards reducing or even eliminating invasion in the treatment of diseases. One way eliminates or reduce these Invention was to use laparoscopic surgery. One of the problems with using this type of surgery was that the doctor remained in a non-ergonomic position and the doctor was very tired. To solve this problem, the presence of a surgeon robot in surgery rooms was raised, of course, despite its many advantages, one of the most important challenges due to the limited workspace and the importance of sterilization in surgery rooms, the existence of without touching interfaces to create and efficient interaction between the surgeon and the surgeon report was very important. For this purpose, the Leap Motion Controller was used as a without touching interface between the surgeon robot and the doctor, one of the problem is that the Leap Motion Controller receives all hand movements with great accuracy and transmits them to the surgeon robot. Due to the fact that physiological tremor is one of the most common movement disorders in the human body, it is possible to transmit the vibrations to the surgeon's robot and then to the patient, and sometimes it may disrupt the surgical process or even cause the patient to die. In most surgeries, the surgeon's hand tremor is caused by fatigue from long hours of surgery, or in older physicians it can also be the result of Parkinson's disease. One of the challenges in this field is to eliminate or reduce hand tremors. In order to identify and eliminate this vibration, a solution called reducing the effects of hand tremors on controlling robotic surgical instruments by using Leap Motion Controller is presented. In this thesis, using processing software under the Java programming language, the Leap Motion Controller was examined and connected. In this software space, information such as position, location and movement speed of the fingers were taken from the thumb and index, and the acceleration of movement was obtained using data analysis. In this thesis, movement data obtained from people of different ages and genders, and diagrams of these movements were used to detect hand tremors, and according to the information obtained, the most tremor was observed in the direction of the X-axis.

لرزش دست , بيماري پاركينسون , كنترل كننده ليپ موشن , ربات جراح , جراحي لاپاراسكوپي

hand tremor , Parkinson's disease , leap motion controller , surgeon robot , laparoscopic surgery

Nahid Yadegari moghadam

Moharam habibnezhad korayem