增强现实预测显示用于缓解延迟远程手术的影响

手术机器人提供了远程遥操作的令人兴奋的潜力，但要使该技术高效且精确以确保患者安全，仍需取得进展。远程操作者与床旁机器人之间的延迟所带来的有害效应阻碍了这些目标的实现。预测显示通过为操作者提供即时视觉反馈，在克服这些效应方面已取得成功。然而，由于跟踪手术环境三维几何的独特挑战，先前开发的预测显示无法直接应用于远程手术。本文中，我们提出首个用于遥操作手术机器人的预测显示。该预测显示为立体显示，利用增强现实（AR）将预测运动与手术环境中原位存在的复杂组织一同展示，并克服了实时精确跟踪从属工具的挑战。我们称之为立体 AR 预测显示（SARPD）。为测试 SARPD 的性能，我们在 da Vinci\textregistered{} 手术系统上进行了有十名参与者参与的用户研究。结果以统计显著性表明，在延迟操作下，使用 SARPD 减少了任务完成时间，同时对错误率无影响。