用于机器人辅助手术中助理外科医生的新型增强现实系统 (ARssist)

达芬奇机器人手术系统为主刀医生提供了沉浸式三维可视化、直观控制、高度运动自由度等优势。 然而，大手术仍然需要团队的努力。 除了主刀医生在控制台远程控制达芬奇系统外，机器人辅助手术的成功还依赖于位于患者一侧的助理外科医生通过腹腔镜提供帮助。 在整个机器人辅助手术中，患者侧外科医生负责诸如交换器械、牵拉组织以增强手术视野、操纵器械等任务。文献表明，助理外科医生的表现对手术效果有影响。机器人手术的结果，例如手术时间。

传统上，患者侧外科医生依靠安装在视觉推车上的监视器来引导他/她的运动。 该监视器提供从内窥镜捕获的图像的实时中继，但不提供完整的三维立体内窥镜视图，除非使用专门的立体视觉设备进行设置。 监视器的位置通常也很尴尬，从而产生诸如视野受阻以及患者侧外科医生为克服视野障碍而进行的不符合人体工程学的定位等问题。 从患者侧外科医生的角度来看，患者体内的内窥镜、机器人器械和手持器械的复杂三维设置可能难以想象，并且在将器械/物体转移到手术区域的过程中可能会涉及猜测因为手持式仪器通常超出内窥镜的可视范围。

通过光学透视头戴式显示器 (OST-HMD) 提供的增强现实 (AR) 技术可能成为上述问题的解决方案。 OST-HMD，例如微软 HoloLens，可以通过光学组合器将计算机图形叠加在现实世界视图之上。 这种技术的临床应用引起了外科界的兴趣，初步研究证明了AR技术在输尿管镜手术中的可行性。

ARssist 系统是一种新颖的 AR 系统，专为机器人辅助手术中的患者侧外科医生而设计。 它集成了达芬奇手术系统和微软HoloLens，为患者侧外科医生提供有价值的AR信息，包括（i）患者体内内窥镜、机器人器械和手持器械的三维实时渲染，以及(ii) 实时立体内窥镜检查，可根据助理外科医生首选的手眼协调进行配置。 理论上，ARssist 系统将使患者侧外科医生改进手持式腹腔镜器械的定位和导航，从而提高腹腔镜性能和整个手术的性能。

基于创新、开发、探索、评估、长期研究 (IDEAL) 协作组方法，通过在已建立的分阶段过程中计划的前瞻性研究来促进外科创新和研究，我们提出了第一阶段（创新）研究来评估可行性ARssist 系统的安全性。