Design, simulation and first test of an automatic suturing device coupled to a robot

Resumen

Objetivo: Los asistentes robóticos se están convirtiendo en una herramienta de gran ayuda para los cirujanos. En cuanto al procedimiento de sutura, aunque existen varios dispositivos comerciales que le ayudan al médico a realizarla, todavía no se han acoplado dichos dispositivos a un robot asistente con el fin de realizar suturas de manera completamente automática. De esta manera se contribuiría con un procedimiento que muchas veces es rutinario pero que requiere tiempo y destreza. Materiales y métodos: Este artículo presenta la adecuación de una pinza manual de sutura comercial, la Endo Stitch de Medtronic, a un robot UR3 de Universal Robots. La pinza fue modelada en SolidWorks, así como un dispositivo de acople motorizado, los cuales fueron simulados en CoppeliaSim. Una vez verificado su buen funcionamiento, el dispositivo fue fabricado en una impresora 3D y acoplado a un robot UR3, probándose entonces su funcionamiento en el seguimiento de una trayectoria de sutura con desplazamiento. Resultados: Las trayectorias planificadas en Matlab son enviadas al robot UR3 vía ROS. Se pudo comprobar el buen desempeño del movimiento de sutura con desplazamiento, efectuado por el dispositivo impreso y por la pinza Endo Stitich. Igualmente se obtuvo la apertura y cerrado de la pinza bajo el accionar de los motores incluidos en el dispositivo. Conclusiones: El dispositivo motorizado junto con la pinza Endo Stitch, y acoplado al robot UR3, es capaz de seguir las trayectorias necesarias para la realización de una sutura automática. Trabajos futuros realizarán pruebas de sutura con hilo sobre un phantom de prueba con el fin de medir su verdadero potencial para realizar suturas de manera automática.