基于机器人触诊的环甲膜切开术远程标志点识别可行性

环甲膜切开术是一种挽救生命的紧急干预措施，在颈部损伤或梗阻后建立替代气道通路。该操作始于识别正确位置（环甲膜）以创建切口插入气管内导管。该位置通过视觉和触诊线索结合确定。实现机器人辅助远程环甲膜切开术可将这一救命操作扩展到受伤士兵或在搜索救援场景中无法立即获得现场干预的患者。作为实现该目标的第一步，本文探讨触诊辅助环甲膜切开术标志点识别的可行性。使用环甲膜切开术训练模拟器，我们探索了原位远程定位环甲膜的若干替代方案。这些替代方案包括 a) 无辅助遥操作，b) 带直接力反馈的遥操作，c) 带叠加运动激励以进行在线刚度估计与显示的遥操作，以及 d) 基于用户对关键解剖标志点理解初始化的全自主触诊扫描。以手动数字化的环甲膜位置为基准真值，我们比较这四种方法在识别环甲膜切开术标志点的准确性与可重复性、完成时间以及易用性。这些初步结果表明，当用户辅以视觉和力线索时，远程环甲膜切开术标志点识别的准确性得到提高。它们还显示，在适当的用户初始化下，使用远程触诊进行标志点识别是可行的——从而满足未来远程环甲膜切开术机器人解决方案的关键先决条件。