面向自动化手术指导的实时教学提示
机器人学
2020-04-08 v1 人机交互
摘要
随着达芬奇手术系统等新技术的引入，培训外科医生有效高效地使用它们对于提供更佳的患者护理至关重要。专家外科医生的指导在传授相关技术技能方面效果显著，但当前提供有效指导的方法有限且不可扩展。我们提出了一个基于虚拟现实模拟的手术教育自动化虚拟指导框架。我们在达芬奇技能模拟器中实现了该框架。我们提供了三种指导模式，从手把手教师（连续指导）到放手式引导（按需协助）。我们提出了针对针传递任务关键学习要素的六种教学提示，根据用户所选指导模式展示给用户。这些提示是图形叠加层，引导用户、告知其欠佳表现并展示相关视频演示。我们在一个初步随机对照试验中评估了我们的框架，每组16名受试者。在一项研究后问卷中，参与者报告对反馈理解度高，并感知到表现提升。在任务三次练习重复后，对照组（独立学习）表现出更好的运动效率，而实验组（接受实时指导）在学习要素表现上更好（依据ACS住院医师技能课程）。我们观察到实验组基于其中一项指标（与持针方向相关）有统计显著的更高提升。总之，我们开发了一个提供实时提示用于手术训练的自动化教练，并证明了其可行性。
引用
@article{arxiv.1704.07436,
title = {Real-time Teaching Cues for Automated Surgical Coaching},
author = {Anand Malpani and S. Swaroop Vedula and Henry C. Lin and Gregory D. Hager and Russell H. Taylor},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.07436},
year = {2020}
}