عن طريق استبدال الأدوات الميكانيكية لأصابع الإنسان والأدوات الروبوتية يمنح الجراحين وسيلة جديدة لتنفيذ الإجراءات الطبية مع دقة كبيرة في المساحات الصغيرة. ولكن كما قال جراح توجه هذه الأدوات من كمبيوتر وحدة ، وهي عنصر مهم هو خسر : حاسة اللمس.
جونز هوبكنز الباحثين يحاولون تغيير ذلك عن طريق إضافة مثل هذه الأحاسيس ، والمعروفة باسم haptic التغذية المرتدة ، لأنظمة روبوتية الطبية. "Haptic" يشير إلى حاسة اللمس.
"والجراحين وقد طلبت لهذا النوع من ردود الفعل" ، ويقول أليسون أوكامورا ، أستاذ مشارك في الهندسة الميكانيكية في جامعة جونز هوبكنز. "لذلك نحن فهمنا لاستخدام التكنولوجيا haptic في محاولة لاعطاء الجراحين العودة حاسة اللمس التي يخسر عندما الروبوتية استخدام الأدوات الطبية".
اوكامورا ، من كبار الباحثين في التفاعل بين الإنسان والآلة ، وبخاصة التي تشمل الأجهزة الميكانيكية أن أنقل لمس مثل الأحاسيس لمشغل الإنسان. في السنوات الأخيرة ، كانت تركز على التطبيقات الطبية كمشارك في المؤسسة الوطنية للعلوم الهندسية لمركز بحوث الحاسوب المتكاملة الجراحي الأنظمة والتكنولوجيا ومقرها في جامعة جونز هوبكنز. بتمويل من المعاهد الوطنية للصحة والمؤسسة الوطنية للعلوم ، وقالت انها قد أنشأت بالتعاون مع حدسي الجراحية المحدودة ، صانعة دافنشي النظام الآلي المستخدمة في العديد من المستشفيات لعمليات القلب والبروستاتا.
في نظام دافنشي ، وهو طبيب جراح يجلس امام جهاز الكمبيوتر وحدة التحكم ، ويبدو من خلال ثلاثية الأبعاد عرض الفيديو من موقع الجراحة والتحركات التي تسيطر الإصبع مباشرة على اقتراح من الأدوات الروبوتية داخل المريض. حاليا ، فإن هذا النظام لا يرسل الى ردود فعل haptic الجراح أن أنقل ما أداة ميكانيكية "يشعر" داخل الجسم. أوكامورا فريق يسعى إلى إضافة هذه الأحاسيس إلى دا فينشي واجهزة مماثلة.
من خلال الترتيب مع حدسي الجراحي ، أوكامورا مختبر اكتسب دافنشي الأجهزة والبرمجيات التي تسمح لها باجراء تجارب في اتجاه تحقيق هذا الهدف. على سبيل المثال ، يمكن أن توجه دا فينشي لتكون أدوات لربط خيوط الجراحة ، ولكن إذا كان مشغل أسباب الأدوات اللازمة لسحب من الصعب جدا ، لا يمكن للانقطاع الخيط. جونز هوبكنز يريد الباحثون المشغل الإنسان لتكون قادرة على المقاومة عندما يشعر الكثير من القوة ويطبق.
"وحاسة اللمس أمر مهم بالنسبة للجراحين ،" يقول اوكامورا. وقال "انهم يشعرون أن ما يحدث عندما يعملون داخل الجسم. وهم يشعرون أن' البوب 'عندما إبرة الوخزات خلال الأنسجة ، ويمكن أن يشعر للتكلس. احساسهم مسة يساعد نقول لهم أين هم داخل الجسم. وفي الإجراءات الروبوتية وأنواع أخرى من الحد الأدنى لعملية جراحية الغازية ، وإدراج أدوات الجراحين طويلة بين أيديهم والمريض ، وهذا النهج له فوائد طبية محددة ، ولكن بالنسبة للجراح ، وهناك فقدان المهارة والمعلومات haptic. انها مثل التشغيل مع عيدان الطعام التي الملاقط في نهاية المطاف. "
للتصدي لهذا ، أوكامورا لفريقه هو تجريب العديد من التقنيات التي يمكن أن تعطي بعض تلك الأحاسيس إلى الجراحين. خيار واحد هو أن نعلق على المجسات الروبوتية أدوات قوة قادرة على نقل إلى المشغل الإنسان مدى قوة الجهاز هو تطبيق أثناء الجراحة. فكرة أخرى هي لخلق نماذج حاسوبية الرياضية التي تمثل التحركات التي بذلتها الأدوات الروبوتية ، ومن ثم استخدام هذه البيانات لإرسال الملاحظات haptic إلى المشغل.
كلا النهجين لها مزايا وعيوب. أجهزة استشعار القوة قد تكون دقيقة للغاية ، غير أنها مكلفة ويجب أن تكون مصنوعة من مواد ، متوافق حيويا العقيمة من أجل استخدامها في الروبوتات الطبية. نماذج حاسوبية يمكن أن يكون أقل تكلفة ولكنها قد لا تستجيب بسرعة كافية. "أنا استكشاف كلا النهجين لرؤية التي تنتج أفضل النتائج" ، ويقول اوكامورا. وأضاف "الشيء الأكثر أهمية هو أن ردود الفعل haptic إرسالها إلى المشغل ويجب أن يشعر الإنسان الحق ، لأن الأصابع لا تخدع بسهولة."
هذا بينما يستمر البحث ، أوكامورا فريق طورت نظام مؤقت بدلا من أن يرسل "haptic" معلومات للعينين. عندما يقوم الجراح باستخدام أداة روبوتية لادراك التعادل لخياطة الجروح ، وعلى سبيل المثال ، حلقة ملونة يلي صورة من أداة في العرض البصرية ، وتبين كيف قوة بكثير يجري استخدام. وهناك ضوء احمر قد إشارة إلى أن الكثير من القوة ويجري تطبيقها ، والخيط هو عرضة للكسر. أضواء خضراء وصفراء قد يدل على أن الحق في كمية يتم استخدام القوة أو تلك الأداة هو يتجه نحو استخدام القوة المفرطة.
