Новая система дополненной реальности (ARssist) для ассистента хирурга в роботизированной хирургии

Роботизированная хирургическая система da Vinci предлагает такие преимущества, как иммерсивная трехмерная визуализация, интуитивное управление и высокая степень свободы движений главного хирурга. Тем не менее, масштабные операции по-прежнему остаются коллективными усилиями. Помимо главного хирурга, который дистанционно управляет системой да Винчи с консоли, успех роботизированных хирургических процедур также зависит от помощника хирурга, расположенного рядом с пациентом, который оказывает лапароскопическую помощь. В ходе роботизированной операции хирург со стороны пациента отвечает за такие задачи, как замена инструментов, ретракция тканей для улучшения операционного поля, манипулирование инструментами и т. д. Литература показывает, что работа ассистента хирурга влияет на результаты роботизированной хирургии, такие как время операции.

Традиционно хирург на стороне пациента полагается на монитор, установленный на видеотележке, который направляет его/ее движения. Монитор обеспечивает ретрансляцию изображения, полученного с эндоскопа, в режиме реального времени, но не обеспечивает полного трехмерного стереоскопического изображения, если он не оснащен специализированным стереозрительным оборудованием. Положение монитора также часто бывает неудобным, что создает такие проблемы, как затруднение обзора и неэргономичное расположение хирурга на стороне пациента для преодоления препятствия обзору. Сложную трехмерную установку эндоскопа, роботизированных инструментов и ручных инструментов внутри тела пациента может оказаться трудно представить с точки зрения хирурга со стороны пациента, и при перемещении инструментов/предметов к операционному полю могут потребоваться догадки. поскольку ручные инструменты часто находятся за пределами поля зрения эндоскопа.

Технология дополненной реальности (AR), реализуемая через оптический прозрачный головной дисплей (OST-HMD), потенциально может стать решением вышеупомянутых проблем. OST-HMD, такой как Microsoft HoloLens, может накладывать компьютерную графику поверх реального изображения с помощью оптических объединителей. Клиническое применение такой технологии вызывает интерес в хирургическом сообществе, при этом предварительное исследование демонстрирует возможность использования технологии AR в уретероскопических процедурах.

Система ARssist — это новая AR-система, разработанная для хирургов на стороне пациента при роботизированных операциях. Он объединяет хирургическую систему da Vinci и Microsoft HoloLens и предоставляет хирургу на стороне пациента ценную информацию дополненной реальности, включая (i) трехмерную визуализацию в реальном времени эндоскопа, роботизированных инструментов и ручных инструментов внутри тела пациента, а также (ii) стереоэндоскопия в реальном времени, которая настраивается в соответствии с предпочтениями ассистента хирурга и зрительно-моторной координацией. Система ARssist теоретически предоставит хирургу на стороне пациента улучшенную ориентацию и навигацию ручных лапароскопических инструментов, тем самым улучшая их лапароскопические характеристики и эффективность операции в целом.

На основе методологии группы сотрудничества «Инновации, разработки, исследования, оценки, долгосрочные исследования» (IDEAL) по продвижению хирургических инноваций и исследований посредством запланированных проспективных исследований в рамках установленного поэтапного процесса, мы предлагаем исследование этапа 1 (инновации) для оценки осуществимости. и безопасность системы ARssist.