| Summary: | Denna rapport presenterar en utvecklad konceptmodell av ett manöverdon till en haptikenhet med sex frihetsgrader (DOF) som tidigare tagits fram av Institutionen för Maskinkonstruktion vid KTH i sammarbete med Karolinska Institutet. Projektets syfte har varit att identifiera den typ av kirurgiska operationer som är lämpliga att simulera med den utvecklade tekniken. Utifrån detta identifieras och designas ett ergonomiskt förbättrat manöverdon som motsvarar ett benborrhandtag.Haptikenhetens teknik gör det möjligt att ge kraft- och momentåterkoppling som krävs för att simulera borrning i tand- och benvävnad. På grund av detta undersöktes simuleringsmöjligheter för två läkargrupper, tandläkare och neurokirurger. Fältstudier och litteraturstudien visade att simulering var möjlig att utföra på ett realistiskt och önskvärt sätt för neurokirurger. Konceptet som presenteras är ett manöverdon/borrhandtag utformat som en penna med en mjukare greppdel vid fingrarna vilken ger gott grepp och reducerar vibrationer. Under denna mjukare del är ett tryckkänsligt hastighetsreglage placerat som gör att borrens hastighet styrs av hur hårt kirurgen trycker. Detta förbättrar kirurgernas ergonomiska situation till viss del. Fler faktorer inverkar på kirurgers dåliga arbetsposition och handtaget till borren kan inte enskilt lösa den ergonomiska situationen. Det manöverdon som monteras på haptikenheten kommer tillsvidare ha en knapp för reglage av borren, men sakna den slang som i verkligheten tillför kylvätska vid borrning. Rekommendationer till framtida förbättringsarbete inkluderar först och främst en ompositionering av haptikenheten för att bättre motsvara en neurokirurgisk operation och utveckla konceptets styrning av borren. Även ett förbättrat simuleringsprogram behövs så att ett helt ingrepp kan tränas. Vid en sådan längre simulering behövs flera verktyg vilket kan lösas med klickfäste för olika handtag, men även en teknisk lösning för simultan användning av flera verktyg rekommenderas. === A developed concept model of an operating device for a haptic unit with six degrees of freedom (DOF) is presented in this report. The haptic unit has been developed by the KTH Department of Machine Design and the Karolinska Institutet. The purpose of the project was to identify the type of medical/chirurgical scenarios suitable for simulation by the haptic unit and from this identify and design an ergonomic drill handle. The haptic unit enables force and torque feedback which is needed to simulate bone milling as well as drilling in teeth. Due to this, the possibility to simulate a procedure where looked at for neurosurgery and dentistry. Both field studies and literature showed that the haptic unit is better adapted to simulate neurosurgery in realistic and satisfactory way. The presented concept is an operating device shaped like a pen with a soft part for the fingertips to give good grip and to reduce vibrations. Underneath the soft part, a pressure sensitive speed regulator for the drill is placed i.e. the speed of the drill is dependent on the pressure applied by the surgeon. A number of factors influence the ergonomic situation and the handle alone is not enough to solely solve the ergonomic situation. A recommendation for future improvement first of all includes a re-positioning of the haptic unit to better correspond to a neurosurgical operation and a technological solution for the concept idea on regulating the drill. An improved simulation program is required to enable training a whole operation. During a longer simulation, more instruments are needed which can be solved by using a quick fastening system for different handles. Also, a technical solution for simultaneous use of multiple instruments is needed.
|
|---|
