Объектом исследования являются алгоритмы движения коллаборативного манипулятора при точечном воздействии на фантом мягких тканей. Целью – разработка и исследование алгоритма движения медицинского робота ассистента при точечном облучении фантома мягких тканей. Предметом исследования – робот «ОнкоРобот», который предназначен для проведения интраоперационной лучевой терапии онкологических заболеваний с помощью воздействия пучка низкоэнергетического рентгеновского излучения на область послеоперационного удаления раковых опухолей для уничтожения остатков онкологических клеток, улучшения чистоты хирургического края и повышения радикальности метода лечения. В рамках данной выпускной квалификационной работы проводится анализ патентного рынка и научных публикаций, связанных с медицинскими автоматизированными и роботизированными системами интраоперационной лучевой терапии, разработка блок-схемы последовательности этапов проведения операции и пакета эмуляции лазерного дальномера и модуля дозиметрического расчёта. Также приводится экспериментальное исследование системы.

The object of the study is the algorithms of movement of the collaborative manipulator under the point effect on the soft tissue phantom. The goal is to develop and study an algorithm for the movement of a medical assistant robot during spot irradiation of a soft tissue phantom. The subject of the study is a robotic system "OncoRobot", which is designed to perform intraoperative radiation therapy of oncological diseases by exposing a beam of low-energy X-ray radiation to the area of postoperative removal of cancer tumors to destroy the remnants of cancer cells, improve the cleanliness of the surgical edge and increase the radicality of the treatment method. Within the framework of this qualification work, an analysis of the patent market and scientific publications related to medical automated and robotic systems of intraoperative radiation therapy was made. Moreover, the development of a block diagram of the sequence of stages of the operation and a package of emulation of a laser rangefinder and a dosimetric calculation module is carried out. An experimental study of the system is also given.

• СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
  • 1.1. Аналитический обзор существующих автоматизированных и роботизированных систем электронной интраоперационной лучевой терапии
    • 1.1.1. ZEISS INTRABEAM
    • 1.1.2. Xoft Axxent Electronic Brachytherapy (eBx) System
    • 1.1.3. The Papillon+ X-Ray Brachytherapy system
    • 1.1.4. Sculptura Directional Anisotropic Radiation Therapy System
  • 1.2. Выводы к разделу
• ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ ИССЛЕДУЕМОЙ СИСТЕМЫ ИНТРАОПЕРАЦИОННОЙ ЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИИ
  • 2.1. Описание роботизированной системы интраоперационной лучевой терапии
  • 2.2. Описание основных этапов проведения операции
    • 2.3.1. Разработка пакета, имитирующего работу лазерного дальномера
    • 2.3.2. Разработка модуля дозиметрического расчёта
  • 2.4. Выводы к разделу
• ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
  • 3.1. Исследование с помощью экспериментального стенда
  • 3.2 Выводы к разделу
• ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ
  • 4.1. Патентное исследование в области роботизированной интраоперационной лучевой терапии
    • 4.1.1. Анализ патентно-лицензионной ситуации
    • 4.1.2. Сопоставительный анализ объекта исследования и зарубежной разработки
  • 4.2. Выводы к разделу
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
• ПРИЛОЖЕНИЕ 1. УЗЕЛ-ИЗДАТЕЛЬ laserin.cpp
• ПРИЛОЖЕНИЕ 2. УЗЕЛ-ПОДПИСЧИК laserout.cpp
• ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ФАЙЛ laser.launch
• ПРИЛОЖЕНИЕ 4. МОДУЛЬ ДОЗИМЕТРИЧЕСКОГО РАСЧЁТА dose_calculation.cpp
• ПРИЛОЖЕНИЕ 5. МОДУЛЬ ДОЗИМЕТРИЧЕСКОГО РАСЧЁТА dose_calculation.h
• ПРИЛОЖЕНИЕ 6. УЗЕЛ dose_calculation_node.cpp