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通过触觉反馈系统驱动的机器人辅助手术的改进
由于机器人辅助微创手术(RMIS)可以通过小切口进行,它比传统手术方法的损伤更小,留下的疤痕组织更少。对于患者来说,这意味着更容易、更少的痛苦和更快的恢复时间。对于外科医生来说,机器人手术可以让他们达到比最熟练的人类手更高的精确度和灵活性。
目前,RMIS存在一些挑战,该行业正在努力解决。RMIS的主要问题之一是缺乏优质的触觉反馈。
触觉反馈作为机器人辅助手术的限制
触觉反馈是人类通过触觉获得的物理感觉。触觉技术是机器和其他设备复制这种感觉反馈的一种方式。在机器中,这指的是RMIS系统的动觉(力)和触觉(触)反馈。传统的外科手术没有失去反馈的问题,因为外科医生是用自己的双手进行手术的。虽然机器人手术有很多好处,但一个重要的缺点是,机器人手术几乎切断了所有的触觉反馈。
外科医生和机器人研究人员通常报告缺乏有效的触觉反馈,这是对当前RMIS系统的重大限制。许多外科医生进入该领域,因为它们是高度运动的个体,并且缺乏触觉反馈使得直接与患者啮合更难。
开发机器人辅助手术触觉反馈系统的困难
一种高质量的触觉反馈系统将提供触觉和强制反馈,同时保留机器人提供的精度,灵巧和机动性水平,理想情况下为外科医生提供一种透明度,他们的经验与传统手术类似。这是一项良好的平衡行动,通过一般需要更具挑战性,使机器人系统保持高效,低成本以及对患者安全性和健康的最佳方式。
RMIS的触觉系统的一个主要问题是感知和显示力的输入。市场上已经有了有效的力传感器,但由于成本、尺寸、几何形状、生物相容性和灭菌等方面的固有限制,这些传感器难以应用到手术中。
对于触觉系统进行有效和可行的手术,它的所有组件必须足够小,以便在手术室中实施,能够承受重复的灭菌,而不会导致任何负面生物学效应。
虽然各种系统目前可以满足这些要求中的一些,但研究人员继续开发能够满足所有这些需求的系统。一个可以满足这些需求的新兴技术是触觉手套,可用于以远程控制机器人,以一定程度的精度接近真正的人类手。
虽然RMIS的挑战很大,但研究人员和技术开发商继续尝试解决这些问题,但人类的好处将会更大。手术中的更好的触觉系统将意味着更安全,更容易,更实惠的手术。