Kolonoskopi robotu geliştirilmesi ve modellenmesi

Kolon kanseri, diğer kanser türleri arasında ölüm oranı en yüksek olan ikinci kanser tipidir. Diğer kanser türlerine benzer olarak kolon kaseri için de erken teşhis, kanserin engellenmesi için hayati önem taşımaktadır. Kolonskopi kolon kanseri görüntülemesinde ve gerektiğinde kanserli dokunun alınmasında kullanılan en güvenilir metoddur. Konvensiyonel kolonoskoplar elle kuvvet uygulanarak ilerletilmektedir. Bu uygulama şekli kolon duvarına aşırı kuvvet uygulayarak hastada acı ve ağrıya ve bazı nadir durumlarda kolon perforasyonuna neden olabilmektedir. Hastaların kolonoskopi sırasında ve sonrasında yaşadığı rahatsızlık ve operasyon kaynaklı komplikasyon risklerinden dolayı istenen görüntüleme sıklığına ulaşılamamakta, ve bu da bireylerin kolon kanseri riskini artırmaktadır. Bu çalışmada operasyon kaynaklı riskleri azaltacak ve hasta rahatını iyileştirecek bir robotik kolonoskopi sistemi sunulmaktadır. Ayrıca bu sistem doktorlar için daha ergonomik bir çalışma ortamı sunmayı ve uzun süreli kolonoskopi kullanımı sonrası ortaya çıkan komplikasyonları engellemeyi amaçlamaktadır. Bu tez çalışmasında yeni bir kolonoskopi robotu geliştirilmiş olup özellikle in-vivo şaft tasarımı, kinematik ve quasi-statik modelleme, ve olası medikal kullanım için konseptin doğrulanma çalışmalarına odaklanılmıştır. Konsept, navigasyon ve pozisyon testleri ile büyük ölçekli bir prototip kullanılarak bir in-vitro test düzeneği üzerinde kanıtlanmıştır. Deneysel çalışma robotik kolonoskop sisteminin duvara uyguladığı kuvvetin konvensiyonel yönteme göre düşük olduğunu göstermiştir. Model sonuçları pozisyon testlerinde alınan ölçümlerle karşılaştırılmış ve belirli bir robot uzunluğuna kadar uyumlu oldukları gösterilmiştir. Bu tezde kavramsal kanıtlaması yapılan yumuşak ve uzayabilen bir robotun, gelecekteki çalışmalarda kolonoskopi uygulaması için kullanılma potensiyeli gösterilmiştir.