触觉反馈系统驱动的机器人辅助手术的改进

触觉技术由于机器人辅助的微创手术(RMIS)可以通过较小的切口进行,它比传统手术方法的损伤更小,并导致更少的疤痕组织留下。对病人来说,这意味着更容易、更少痛苦的手术和更快的恢复时间。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手更高的精确度和灵活性。

目前RMIS面临着一些行业正在努力解决的挑战。RMIS的主要问题之一是缺乏高质量的触觉反馈。

触觉反馈是机器人辅助手术的局限性

触觉反馈是人类通过触觉接收到的物理感觉。触觉技术是机器和其他设备复制这种感官反馈的一种方式。在机器中,这指的是RMIS系统的动觉(力)和触觉(触觉)反馈。传统的外科手术不存在反馈缺失的问题,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大的好处,但一个显著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经常报告,缺乏有效的触觉反馈是目前RMIS系统的主要限制。许多外科医生进入这个领域是因为他们是高度动觉的个体,缺乏触觉反馈使得他们很难直接与病人接触。

机器人辅助手术触觉反馈系统开发的难点

一个高质量的触觉反馈系统将提供触觉和力的反馈,同时保持机器人所提供的精度、灵巧性和可操作性,理想情况下为外科医生提供一种与传统外科手术类似的透明度。这是一个很好的平衡行为,更具有挑战性的一般需要保持机器人系统的效率,低成本,并为患者的安全和健康的最佳。

触觉控制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,这些传感器很难应用到手术中。

为了使触觉系统在手术中有效和可行,它的所有部件必须足够小,能够在手术室中实施,能够承受反复的消毒,并且不会造成任何负面的生物影响。

虽然目前各种系统可以满足其中一些需求,但研究人员仍在继续开发能够满足所有这些需求的系统。有一种新兴技术可以满足这些需求,那就是触觉手套,它可以用于远程控制机器人,其精确度接近真实的人手。

尽管RMIS的挑战是巨大的,研究人员和技术开发人员继续试图解决这些问题,但对人类的好处将更大。手术中更好的触觉系统将意味着对所有人来说更安全、更简单、更经济的手术。

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