: Patients with liver pathology benefit from image-guided interventions. Training for interventional procedures is recommended to be performed on liver phantoms until a basic proficiency is reached. In the last 40 years, several attempts have been made to develop materials to mimic the imaging characteristics of the human liver in order to create liver phantoms. There is still a lack of accessible, reproducible and cost-effective soft liver phantoms for image-guided procedure training.

Robotics has a significant impact on minimally invasive surgery, and its introduction into the operating room requires assiduous training of the surgeon. This requires technology that can be used to teach the surgeon to operate these robots in a safe environment. Virtual reality (VR) has started to be used as a teaching tool, rapidly growing in popularity. By means of this technology, an immersive three-dimensional virtual environment can be created. This article describes the development of a simulator for robotic-assisted laparoscopic surgery using VR technology. The surgical robot consists of a Remote Center of Motion mechanism used to manipulate an active instrument for grasping. Virtual grasping event by the surgical instrument is signaled both as a safety measure and to reduce the learning curve. The simulation is performed using a virtual human patient featuring internal organs.

Serial robots are widely used nowadays with various application domains ranging from industrial to medical. The dynamic models of such robots can be viewed as input-affine nonlinear systems. For this class of systems, exact feedback linearization is used to further apply linear control techniques. The main drawback of the previous method is the necessity to know the exact model and its parameters. The current paper extends the well-known exact feedback linearization technique to the robust feedback linearization for the special case of serial robots. The solution consists in adding an extra robust controller which ensures both robust stability and robust performance for the given uncertain nonlinear system in a desired region of attraction. The proposed method is illustrated on a 2R serial robot.

Background: Cerebrovascular accident, commonly known as stroke, Parkinson’s disease, and multiple sclerosis represent significant neurological conditions affecting millions globally. Stroke remains the third leading cause of death worldwide and significantly impacts patients’ hand functionality, making hand rehabilitation crucial for improving quality of life. Methods: A comprehensive literature review was conducted analyzing over 300 papers, and categorizing them based on mechanical design, mobility, and actuation systems. To evaluate each device, a database with 45 distinct criteria was developed to systematically assess their characteristics. Results: The analysis revealed three main categories of devices: rigid exoskeletons, soft exoskeletons, and hybrid devices. Electric actuation represents the most common source of power. The dorsal placement of the mechanism is predominant, followed by glove-based, lateral, and palmar configurations. A correlation between mass and functionality was observed during the analysis; an increase in the number of actuated fingers or in functionality automatically increases the mass of the device. The research shows significant technological evolution with considerable variation in design complexity, with 29.4% of devices using five or more actuators while 24.8% employ one or two actuators. Conclusions: While substantial progress has been made in recent years, several challenges persist, including missing information or incomplete data from source papers and a limited number of clinical studies to evaluate device effectiveness. Significant opportunities remain to improve device functionality, usability, and therapeutic effectiveness, as well as to implement advanced power systems for portable devices.

Abstract Robotic-assisted procedures offer numerous advantages over traditional approaches, including improved dexterity, reduced fatigue, minimized trauma, and superior outcomes. However, the main challenge of these systems remains the poor visualization and perception of the surgical field. The goal of this paper is to provide an innovative approach concerning an application able to improve the surgical procedures offering assistance in both preplanning and intraoperative steps of the surgery. The system has been designed to offer a better understanding of the patient through techniques that provide medical images visualization, 3D anatomical structures perception and robotic planning. The application was designed to be intuitive and user friendly, providing an augmented reality experience through the Hololens 2 device. It was tested in laboratory conditions, yielding positive results.