机器人手术中的上下文感知监测

机器人辅助微创外科手术（MIS）已实现具有更高精度与灵活性的操作，但手术机器人仍为开环，并要求外科医生使用仅提供有限视觉反馈的遥操作控制台工作。在此情形下，机械故障、软件错误或人为差错可能导致不良事件，造成患者并发症或死亡。我们认为， impending 不良事件可通过在机器人运动上施加上下文相关的安全约束来检测与缓解。我们提出了一种上下文感知安全监测系统，其利用运动学数据将手术任务分割为子任务，并监测各子任务特有的安全约束。为检验我们关于安全约束上下文特异性的假设，我们分析了从 JIGSAWS 数据库获取的以及我们在 Raven II 手术机器人上开展的干实验室手术任务记录演示。轨迹数据分析表明，给定手术程序的每个子任务在由不同受试者完成的多次演示中具有一致的安全约束。我们的初步结果显示，这些安全约束的违反会导致不安全事件，且在约束违反与安全关键事件之间通常存在充足时间以允许纠正动作。