機器人輔助手術(shù)將現(xiàn)實置于虛擬現(xiàn)實中
在機器人的幫助下，心臟外科醫(yī)生可能能夠更好地計劃手術(shù)并改善他們的手術(shù)視野。該機器人通過虛擬現(xiàn)實并行系統(tǒng)作為數(shù)字孿生進行控制，可以通過超聲波對患者進行準確成像，而不會出現(xiàn)妨礙操作人員的手部抽筋或輻射暴露。國際研究團隊在IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica 上發(fā)表了他們的方法。
“術(shù)中超聲特別有用，因為它可以通過提供隱藏的設備和解剖結(jié)構(gòu)的實時圖像來指導手術(shù)，”論文作者、復雜系統(tǒng)管理與控制國家重點實驗室主任王飛躍說。 ，中國科學院自動化研究所。“然而，對高度專業(yè)技能的需求始終是可靠和可重復獲取的障礙。”
Wang 指出，現(xiàn)場超聲醫(yī)師的可用性可能有限，而且許多需要術(shù)中超聲檢查的程序也經(jīng)常需要 X 射線成像，這可能會使操作者暴露在有害輻射中。為了緩解這些挑戰(zhàn)，Wang 和他的團隊開發(fā)了一個機器人術(shù)中經(jīng)食管超聲心動圖 (TEE) 平臺，TEE 是一種廣泛用于診斷心臟病和指導心臟外科手術(shù)的成像技術(shù)。
“我們的結(jié)果表明，使用帶有模擬平臺的機器人可能會提高術(shù)中超聲的普遍可用性，并幫助經(jīng)驗較少的操作者，”王說。
研究人員采用并行控制和智能技術(shù)，在準確代表真實環(huán)境的虛擬環(huán)境中將操作員與機器人配對。配備了超聲圖像數(shù)據(jù)庫和能夠重建解剖結(jié)構(gòu)的數(shù)字平臺，機器人可以為操作員導航目標區(qū)域，以便在計算實驗中更好地可視化和計劃潛在的手術(shù)矯正。
“這樣的系統(tǒng)可用于視圖定義和優(yōu)化以協(xié)助預先規(guī)劃，以及算法評估以促進實時控制和導航，”王說。
接下來，研究人員計劃將目前提出的并行真實/虛擬系統(tǒng)與特定的臨床需求進一步整合，以協(xié)助此類成像機器人的轉(zhuǎn)化研究。
“最終目標是將虛擬系統(tǒng)和物理機器人集成到體內(nèi)臨床測試中，從而提出一種在醫(yī)療操作中使用并行智能的新診斷和治療方案，”王說。
標簽： 機器人輔助手術(shù)