美國德州農工大學:研發(fā)電刺激手套 強化手術機器人精準度
TIMEDOO肽度(微信號:Time-doo)獲悉,美國德州農工大學(Texas A&M University)團隊的研究發(fā)現(xiàn),依據(jù)傳感器提供的距離與施力反饋數(shù)據(jù),對操作機器手臂的外科醫(yī)師手指給予電刺激,有助于強化進行機器人輔助手術的精準度與穩(wěn)定性。
根據(jù)Medgadget與Texas A&M Today報道,針對復雜、脆弱的人體組織或器官進行手術,外科醫(yī)師需要精神專注、眼光精準、雙手穩(wěn)定。手術攝影功能讓外科醫(yī)師更清楚監(jiān)看手術過程,但僅憑視覺反饋的間接方式不易正確判斷儀器間的距離,以及儀器跟患者身體組織間的距離,難以精準控制與微調機器手臂的施力與移動。
德州農工大學研究團隊的解決方案希望兼顧改善距離估算的正確性,且不會增加外科醫(yī)師的手術負擔,一旦功能完善到適合應用于醫(yī)療手術環(huán)境,外科醫(yī)師將能直覺評估機器人手指跟手術位置間的距離,將機器人手指不當施力造成患者損傷的風險極小化,而可專注于最佳化患者的手術結果。
研究團隊開發(fā)的電刺激手套與系統(tǒng),可讓配戴手套操控機器手臂的外科醫(yī)師獲得觸覺的反饋,提供足夠精準的儀器間距離,以及儀器跟患者身體組織間距離的感知,從而改善機器手臂施力與移動的精準度與穩(wěn)定性,解決外科醫(yī)師操作手術機器人無法完全避免傷及患者脆弱身體組織的問題。
配戴電刺激手套的使用者透過手部動作控制機器人手指,研究團隊測試時是以機器手臂夾取一塊硬木,硬木塊上的傳感器會衡量機器手臂按壓的力道,機器人手指離接觸到硬木塊的表面越接近,使用者的指尖就會從手套接收到頻率越來越高的輕微電刺激,借此訓練使用者建立電刺激頻率強弱與距離遠近間的關聯(lián)。
研究團隊在11個測試案例中發(fā)現(xiàn),結合視覺與電刺激的觸覺反饋可有效提升距離感知準確性約3倍,進而能精準控制機器人手指的移動與減少施力強度達約70%,實現(xiàn)更加輕柔的觸壓。此外由于各人對電刺激強度的耐受性不同,研究團隊的解決方案也能據(jù)以個人化調整電刺激頻率的級別,以極大化距離感知的準確性。
編輯:鄒曄


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