机器人辅助小儿内镜手术中缝合的虚拟夹具辅助

小儿内镜手术中有限的操作空间使得手术缝合成为最困难的任务之一。在缝合过程中，外科医生必须防止器械之间以及器械与周围组织的碰撞。手术机器人已被证明在成人腹腔镜手术中有效，但在受限操作空间内对缝合的辅助尚未得到充分探索。在本通讯中，我们提出引导式虚拟夹具，通过约束优化和笛卡尔力反馈生成所需的任务约束，从而提升缝合的性能与安全性。我们提出两种基于动态几何元素的引导方法：环形虚拟夹具与轨迹引导圆柱。在仿真与物理机器人实验中，我们表明所提方法在机器人辅助小儿内镜中实现了更精确且更安全的打环。