远程机器人技术旨在帮助外科医生减少手术过程中的意外伤害

2020年05月01日 11:56 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

据外媒New Atlas报道,远程机器人系统已经允许外科医生在一个地方控制另一个地方的机器人手术工具,因此他们可以在远处进行手术。然而,一种新的近距离感应系统可以使这种手术比以往更安全、更精确。

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在典型的远程机器人手术设置中,外科医生在视频屏幕上查看切口,移动手指在远程手术室中相应地移动机器人操纵器 "手指 "或其他器械。这种技术不仅可以让外科医生在一个城市给另一个城市的病人做手术,而且还可以在外科医生自己的位置上给病人做手术,帮助他们在做精细手术时,抚平手部的颤动。因此,这些系统通常都包含了触觉反馈功能,操作者可以通过指尖上的振动来感受到他们对病人身体组织施加的力的大小。

也就是说,对于特别脆弱的组织,医生在第一次远程 "触摸 "时可能已经施加了过大的压力。而正是考虑到这个问题,美国德克萨斯农工大学的一个团队创造了这个实验性的新系统。在其目前的形式下,它结合了光学距离传感器,应用于机器人抓取器的手指内侧,由人类操作者远程控制。当该设备闭上手指抓取物体时,传感器会测量自己和该物体之间的距离递减。

这些数据会被传送到操作者佩戴的控制手套上,控制手套会向他们的指尖发出温和的电脉冲。这些脉冲的频率会随着操作者的手指越来越接近物体而增加。因此,操作者可以在实际接触物品之前,精细地调节他们即将施加到物品上的压力大小。

在实验室测试中,11名志愿者使用该系统远程完成了一个物体抓取任务。每个人只在抓取器的视频引导下完成了两次,另外两次是在视频和触觉反馈的引导下完成的。当反馈被利用后,他们能够减少约70%的初始接触力。最终,研究人员希望这项技术能够在远程机器人手术中最大限度地降低患者的风险,并且以不分散注意力的方式进行。

“我们的目标是想出一种能够在不增加这项任务所需的主动思考负担的情况下,提高近距离估计的准确性的解决方案。”首席科学家Hangue Park说。“当我们的技术准备好在手术环境中使用后,医生将能够直观地知道他们的机器人手指离底层结构有多远,这意味着他们可以保持积极的专注于优化患者的手术结果。”

一篇关于这项研究的论文最近发表在《科学报告》杂志上。

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