Autonomno robotsko bušenje za medicinske primjene
Projekt ANDROMEDA razvija novu tehnologiju autonomnog robotskog bušenja za potrebe neurokirurgije s ciljem povećanja preciznosti, sigurnosti i učinkovitosti kirurških zahvata. Današnje ručne tehnike bušenja kostiju, posebice kod kraniotomije, nose niz izazova i rizika, čak i za najvještije kirurge. Ograničenja ljudske preciznosti, fizički umor i varijabilnost postupaka dodatni su razlozi za razvoj autonomnih rješenja.
Ovim se projektom provodi znanstveno istraživanje na najnižoj tehnološkoj razini spremnosti (TRL1), inženjerski dizajn i laboratorijska validacija (TRL4), s ciljem dokazivanja inovativnih koncepata robotskih kinematičkih struktura i naprednih upravljačkih modela. Cilj je razviti sustav koji kontrolira silu, trajanje i precizno pozicioniranje instrumenata tijekom kirurškog zahvata.
Opis projekta
Kod projekta: NPOO.C3.2.R3-I1.04.0097
Projektdurchführungszeitraum: 01.07.2024. – 30.06.2026.
Gesamtwert des Projekts: 1.688.211,86 EUR
EU sufinanciranje projekta: 1.450.872,27 EUR
Projektträger: RONNA MEDICAL d.o.o.
Partner: Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje
Ciljevi
- Poboljšati kiruršku preciznost i sigurnost kroz automatizaciju procesa bušenja, smanjenje ljudske pogreške i povećanje dosljednosti zahvata
- Omogućiti manje iskusnim kirurzima izvođenje složenih zadataka poput kraniotomije uz pomoć autonomne tehnologije
- Razviti upravljački softver koji koristi senzore u stvarnom vremenu za optimalno upravljanje robotskim sustavom
- Generirati podatke i empirijske dokaze kroz laboratorijska testiranja, čime se podržava prihvaćanje ove tehnologije među medicinskim stručnjacima
- Postaviti temelje za primjenu u drugim kirurškim područjima, čime se tehnologija može proširiti izvan neurokirurgije
- Doprinijeti znanstvenoj zajednici objavom rezultata u relevantnim međunarodnim časopisima
Inovacija i značaj
Autonomno bušenje predstavlja značajan korak naprijed u medicinskoj robotici. Za razliku od tradicionalnih robotskih sustava koji zahtijevaju ljudsku kontrolu, ovaj projekt razvija tehnologiju koja samostalno izvršava kirurške zahvate koristeći:
- umjetnu inteligenciju (AI)
- strojno učenje
- računalni vid
- Sensorsysteme
- algoritme za preciznu kontrolu
Ova tehnologija omogućit će robotskom sustavu tumačenje i reagiranje u stvarnom vremenu bez potrebe za ljudskom intervencijom.
Methodik
Projekt uključuje:
- Temeljno i primijenjeno istraživanje
- Razvoj i testiranje prototipova
- Inženjerski dizajn i laboratorijsku validaciju u simuliranim uvjetima
- Odabir i testiranje senzora (sila, okretni moment, temperatura, položaj)
- Optimizaciju kinematičkih struktura i strategija bušenja
U završnoj fazi, projekt će rezultirati prototipom kolaborativnog robota s pametnim kirurškim alatom za autonomno bušenje.
Partneri i suradnja
Projekt okuplja interdisciplinarni tim stručnjaka iz:
- Ronna Medical – industrijski partner s iskustvom u medicinskoj robotici
- Fakultet strojarstva i brodogradnje (FSB) – znanstvena i tehnička ekspertiza
- Neurokirurzi prof. dr. sc. Darko Chudy, dr. sc. Domagoj Dlaka, doc. dr. sc. Marina Raguž – klinička validacija i iskustvo u radu s robotskim sustavima
Ova suradnja jača istraživačke kapacitete partnera i povezuje industriju s akademskom zajednicom.
Galerija
Potencijalni rizici i mjere ublažavanja
Tehnički izazovi – rješavaju se kroz pažljiv odabir komponenti, iterativni dizajn i stručni tim
Regulatorni i etički aspekti – projekt prati sve relevantne smjernice i zakonske regulative te surađuje s regulatornim tijelima od početka
Financijska ograničenja – predviđeno je osiguravanje sredstava putem fondova, suradnji i optimizacije resursa
Očekivani rezultati i učinci
- Entwicklung autonomnog sustava bušenja za složene neurokirurške zahvate
- Podrška liječnicima u specijaliziranim zahvatima, neovisno o razini iskustva
- Unapređenje kirurške sigurnosti i učinkovitosti
- Osnova za primjenu tehnologije u širem spektru medicinskih postupaka
- Prikupljanje vrijednih empirijskih podataka za buduća istraživanja
- Povećanje prihvaćenosti autonomne kirurgije u kliničkoj praksi
Članovi tima
Ph.D. Marko Švaco
Dozent, Leiter des CRTA
Ph.D. Bojan Šekoranja
Dozent
Janko Jurdana
Nachwuchsforscher
Ivor Santak
Nachwuchsforscher
Zaključak
Projekt ANDROMEDA ima potencijal postaviti nove standarde u kirurškoj praksi.
Povezujući vrhunsku znanost, inženjering i medicinu, razvijamo tehnologiju koja može učiniti složene operacije sigurnijima i dostupnijima – kako za kirurge, tako i za pacijente diljem svijeta.
Projekt se provodi u suradnji s Ministarstvom znanosti i obrazovanja Und Hrvatskom zakladom za znanost, a financira ga Europska unija – NextGenerationEU.
Das Projekt wurde von der Europäischen Union aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung kofinanziert.
Die Erstellung der Website wurde von der Europäischen Union aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung kofinanziert.
Für den Inhalt der Website ist ausschließlich die Fakultät für Maschinenbau und Schiffbau verantwortlich.