Abstract— This paper presents the f

Abstract— This paper presents the first prototype of a
magnetic resonance imaging (MRI) compatible piezoelectric
actuated robot integrated with a high-resolution fiber optic
sensor for prostate brachytherapy with real-time in situ needle
steering capability in 3T MRI. The 6-degrees-of-freedom (DOF)
robot consists of a modular 3-DOF needle driver with fiducial
tracking frame and a 3-DOF actuated Cartesian stage. The
needle driver provides needle cannula rotation and translation
(2-DOF) and stylet translation (1-DOF). The driver mimics the
manual physician gesture by two point grasping. To render
proprioception associated with prostate interventions, a FabryPerot interferometer based fiber optic strain sensor is designed
to provide high-resolution axial needle insertion force measurement and is robust to large range of temperature variation. The
paper explains the robot mechanism, controller design, optical
modeling and opto-mechanical design of the force sensor. MRI
compatibility of the robot is evaluated under 3T MRI using
standard prostate imaging sequences and average signal noise
ratio (SNR) loss is limited to 2% during actuator motion. A
dynamic needle insertion is performed and bevel tip needle
steering capability is demonstrated under continuous real-time
MRI guidance, both with no visually identifiable interference
during robot motion. Fiber optic sensor calibration validates
the theoretical modeling with satisfactory sensing range and
resolution for prostate intervention.
Keywords: Optical Force Sensor, Fabry-Perot Interferometer,
MRI Compatibility, Needle Driver, Brachytherapy.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อซึ่งเอกสารนี้แสดงต้นแบบแรกของการpiezoelectric เข้ากันได้กับการสั่นพ้องไฟฟ้าสนามแม่เหล็ก (mri)หุ่นยนต์ actuated รวมกับใยไฟเบอร์มีความละเอียดสูงเซ็นเซอร์สำหรับ brachytherapy ต่อมลูกหมากกับเข็มใน situ แบบเรียลไทม์ความสามารถในการขับใน 3T MRI 6-องศาของอิสรภาพ (กรม)หุ่นยนต์ประกอบด้วยโปรแกรมควบคุมเข็มโมดุล 3-กรมกับ fiducialติดตามเฟรมและ 3-กรม actuated ขั้นคาร์ทีเซียน ที่โปรแกรมควบคุมเข็มให้หมุนเข็ม cannula และแปล(2-กรม) และแปล stylet (1-กรม) การเลียนแบบโปรแกรมควบคุมการท่าทางแพทย์ด้วยตนเอง โดยสองจุดเรียง แสดงเกี่ยวข้องกับการรักษาต่อมลูกหมาก proprioception ไฟเบอร์ interferometer โดย FabryPerot ออกแบบเซ็นเซอร์ต้องใช้ใยแก้วนำแสงให้ความละเอียดสูงแกนเข็ม แทรกแรงวัด และจะแข็งแกร่งขนาดใหญ่ช่วงของอุณหภูมิ ที่กระดาษอธิบายกลไกหุ่นยนต์ ออกแบบควบคุม ออปติคอลออกแบบสร้างแบบจำลอง และเครื่อง กล opto ของกองเซนเซอร์ MRIเป็นประเมินความเข้ากันได้ของหุ่นยนต์ภายใต้ 3T MRI ใช้ลำดับเกี่ยวกับภาพต่อมลูกหมากมาตรฐานและค่าเฉลี่ยของสัญญาณเสียงขาดทุนอัตราส่วน (SNR) มีจำกัด 2% ระหว่าง actuator เคลื่อนไหว Aเข็มแบบไดนามิกแทรกดำเนิน และ bevel เข็มแนะนำความสามารถในการขับจะแสดงภายใต้ต่อเนื่องแบบเรียลไทม์แนะนำ MRI ทั้งที่ มีสัญญาณรบกวนสายตาบุคคลในระหว่างการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ ตรวจสอบปรับเทียบไฟเบอร์ออปติกเซนเซอร์สร้างแบบจำลองทฤษฎีกับพอตรวจ และความละเอียดสำหรับการแทรกแซงของต่อมลูกหมากคำสำคัญ: กองแสงเซ็นเซอร์ เพโรต์ Fabry InterferometerMRI กัน โปรแกรมควบคุมเข็ม Brachytherapy

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

Abstract-
บทความนี้นำเสนอต้นแบบแรกของการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก(MRI) piezoelectric เข้ากันได้กระตุ้นหุ่นยนต์แบบบูรณาการที่มีความละเอียดสูงใยแก้วนำแสงเซ็นเซอร์สำหรับการฝังแร่มะเร็งต่อมลูกหมากด้วยเวลาจริงในแหล่งกำเนิดเข็มความสามารถในพวงมาลัย3T MRI 6 องศาของเสรีภาพ (อานนท์) หุ่นยนต์ประกอบไปด้วยแบบแยกส่วน 3 อานนท์คนขับเข็มกับแม่นยำกรอบการติดตามและ3 อานนท์กระตุ้นเวทีคาร์ทีเซียน คนขับให้หมุนเข็มเข็ม cannula และการแปล(2 อานนท์) และการแปล stylet (1 DOF) คนขับรถเลียนแบบท่าทางของแพทย์ด้วยตนเองโดยสองจุดโลภ ที่จะทำให้proprioception ที่เกี่ยวข้องกับการแทรกแซงต่อมลูกหมากเส้นใยสัน FabryPerot เซ็นเซอร์ใยแก้วนำแสงสายพันธุ์ที่ได้รับการออกแบบเพื่อให้ความละเอียดสูงวัดตามแนวแกนแรงแทรกเข็มและมีประสิทธิภาพในช่วงที่มีขนาดใหญ่ของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ กระดาษอธิบายกลไกหุ่นยนต์การออกแบบตัวควบคุมแสงการสร้างแบบจำลองและการออกแบบ Opto กลของเซ็นเซอร์แรง MRI ความเข้ากันได้ของหุ่นยนต์ได้รับการประเมินภายใต้การใช้ MRI 3T ลำดับการถ่ายภาพต่อมลูกหมากได้มาตรฐานและสัญญาณเสียงเฉลี่ยอัตราส่วน (SNR) ขาดทุนถูก จำกัด ไว้ที่ 2% ในช่วงการเคลื่อนไหวตัวกระตุ้น แทรกเข็มแบบไดนามิกที่จะดำเนินการและเข็มปลายเอียงความสามารถพวงมาลัยจะแสดงให้เห็นภายใต้เวลาจริงอย่างต่อเนื่องคำแนะนำMRI ทั้งที่ไม่มีการระบุตัวรบกวนสายตาในระหว่างการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ การสอบเทียบเซ็นเซอร์ใยแก้วนำแสงจะตรวจสอบแบบจำลองทางทฤษฎีที่มีช่วงการสำรวจความพึงพอใจและความละเอียดในการแทรกแซงต่อมลูกหมาก. คำสำคัญ: เซนเซอร์จับแสงกองทัพ Fabry-Perot Interferometer, MRI เข้ากันได้ขับเข็มฝังแร่

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

บทคัดย่อ - บทความนี้นำเสนอต้นแบบแรกของ
การสร้างภาพด้วยเรโซแนนซ์แม่เหล็ก ( MRI ) เข้ากันได้ piezoelectric
กระตุ้นหุ่นยนต์รวมกับความละเอียดสูงไฟเบอร์ออปติกเซนเซอร์สำหรับต่อมลูกหมากมากขึ้นด้วย

แบบเรียลไทม์ใน situ เข็มพวงมาลัยความสามารถใน 3T MRI การ 6-degrees-of-freedom ( DOF )
หุ่นยนต์ประกอบด้วยโมดูลไดรเวอร์ที่มีค่าพิกัด
3-dof เข็มติดตามเฟรมและ 3-dof ระยะทำการของ .
ขับให้หมุนเข็มเข็ม cannula และการแปล
( 2-dof ) และการแปล stylet ( 1-dof ) คนขับเลียนแบบ
ท่าทางแพทย์คู่มือโดยสองจุดที่ดื่มด่ำ กฎหมายที่เกี่ยวข้องกับต่อมลูกหมาก
proprioception การแทรกแซง , fabryperot อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ใช้ไฟเบอร์ออปติกเซนเซอร์ออกแบบ
เมื่อยเพื่อให้การวัดแรงกดแทรกเข็มความละเอียดสูงและมีเสถียรภาพเพื่อช่วงขนาดใหญ่ของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ
กระดาษอธิบายหุ่นยนต์กลไก การออกแบบตัวควบคุมและ opto ออกแบบเครื่องกลของกองเซนเซอร์แบบแสง

MRI
เข้ากันได้ของหุ่นยนต์จะถูกประเมินภายใต้การลำดับภาพต่อมลูกหมาก MRI 3T

เสียงสัญญาณเฉลี่ยมาตรฐานRatio ( SNR ) ขาดทุนเพียง 2 % ในช่วงกระตุ้นการเคลื่อนไหว เป็นแบบไดนามิกและเข็มแสดง

พวงมาลัยเอียงปลายเข็มความสามารถแสดงให้เห็นภายใต้อย่างต่อเนื่องแบบเรียลไทม์
MRI แนะแนวทั้งกับบุคคล สายตากวน
ในระหว่างการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ . ไฟเบอร์ออปติกเซนเซอร์ตรวจสอบการสอบเทียบแบบจำลองทางทฤษฎีด้วย
-
) ช่วงความละเอียดสำหรับการแทรกแซงของต่อมลูกหมาก .
คำสำคัญ : แสงบังคับเซ็นเซอร์ เฟบรี้เครื่องอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์
MRI , เข้ากันได้ , คนขับเข็มแรก .