Force Dimension觸覺力反饋設備在外科手術機器人遙操作和訓練中的應用

觸覺力反饋設備通過傳感器-執行器-信號處理閉環系統,在外科手術機器人領域實現了從遠程手術操作到虛擬訓練的全流程革新。

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外科手術機器人

外科醫生廣博的專業知識往往受限于他們的主要工具——手。機器人的精確度和靈活性遠遠超過人手。然而,目前機器人還不能自主進行手術——其需要由外科醫生控制。

通過人體工程學觸覺界面控制手術工具(本體安裝在機器人上),受益于機器人工具的高精度和縮放能力,外科醫生現在可以完全控制手術過程。使用觸覺力反饋設備的優勢在于,控制機器人的計算機可以添加觸覺指導信息,以防止不必要的工具行為,以局部提高工具的操作精度。

自2008年以來,Force Dimension的觸覺接口已集成到許多醫療設備中,其中之一便是漢森醫療公司的Sensei機器人導管系統,其使用計算導管技術來提供對導管運動的穩定且可預測的控制。這一創新技術旨在提供三維精細導管控制,以增強醫生在難以到達的解剖結構、重復手術步驟以及介入手術過程中保持穩定的能力。Force Dimension最新的解決方案集成了雙手界面,具有平移、旋轉和抓取力反饋能力。

醫療培訓

安全的醫療培訓程序通常依賴于精細的運動控制和手眼協調。掌握新技能需要大量的練習,有些任務可能需要幾年才能達到預期的熟練程度。但是,盡管模仿是通常的學習方式,讓專家親自手把手指導學生的手勢將更加有效——訓練開始時伴隨著緊張的情緒學生可能會緊握設備,但隨著獲得更多信心,學生也持握的越來越輕。

Force Dimension開發了獨特的力反饋界面,可以連接到沉浸式模擬系統,以模擬工具和虛擬患者之間的交互。智能超聲波掃描儀可提供高度逼真的腹部掃描體驗。超聲換能器的移動感就像掃描一個真實的病人,形狀、位置和觸覺隨著每個病人的情況而變化,使受訓者能夠在多個虛擬病人身上練習。課件模塊幫助受訓者在解釋圖像關系時操作傳感器,發展手眼協調和3D-2D空間意識。該測試可用于教授和評估醫療技能水平。

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