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为什么说下一代手术系统将引入眼动追踪技术

  • Amanda Bentley
  • 4 分钟

Surgeon working with surgical robotics

眼动追踪技术对临床人员、患者和医院管理有着重要价值。

微创机器人手术的好处已经有充分的记录。与传统开放式手术相比,微创手术可以减轻免疫系统的压力和并发症的风险。患者可以从更快的康复和较短的住院时间中受益。进行手术的外科医生在符合人体工程学设计的控制台上工作时也会感受到提高的健康状况。医院管理层也会从患者容量的增加和促进员工满意度的工作环境改善中受益。然而,微创手术中使用的手术系统通常需要专门培训,并且起初可能显得昂贵。

然而,广泛的机器人手术好处正在开始超过任何成本担忧。这为高科技组件和手术设备的发展带来了浪潮,对于刚才提到的原因来说是很好的。然而,对于开发下一代系统的产品经理来说,这也带来了一个挑战:从越来越广泛的选择范围中为他们的技术策略和解决方案设计做出正确选择。为了进入入围名单,一个组件解决方案需要成熟和高度兼容,同时还需要在不增加复杂性的情况下展现价值。

作为一个模块化解决方案,眼动追踪技术正在创新医疗设备和系统中崭露头角。我们的一些合作伙伴已经成功将眼动追踪技术应用于市场中,其他人正在进行临床试验,还有更多的人正在研究中。我已经与这项技术一起工作了十多年。对我来说,眼动追踪技术不仅达到了手术系统所需的成熟水平,而且其价值也已经得到了证明。

在本文中,我将介绍眼动追踪技术的价值以及模块化架构如何最大程度地与其他子系统和组件兼容,同时确保产品的最大寿命。

解放忙碌的双手

外科医生依靠他们的双手。即使在机器人辅助手术中,坐在设计良好的工作站上,外科医生双手的负荷仍然很大。眼动追踪可以减轻部分负荷。Tobii的核心技术可以简化手术室中的工作流程,因为它允许外科医生使用他们的视线而不是双手来执行任务,如控制机器人、移动手术摄像头,或在屏幕上进行平移、缩放和选择目标。

因为用户的眼睛控制动作,而不是他们的双手,将眼动追踪添加到外科系统中并不会引入另一个外设。对我来说,这是这项技术的显著好处之一——它增加了功能,而不会增加复杂性,帮助外科医生将注意力集中在患者身上,双手操作控制器。

缓解沟通困难

在某些场景中,手术室内的设备(如手术摄像头)通常由协助的临床人员操作。添加眼动跟踪技术可以使外科医生能够根据自己的意愿控制这些摄像头。这不仅可以减轻医生向他人命令机器移动方式和时间的负担,而且有助于医生保持专注。

手术摄像头的视频通常会在手术室中的其他显示器上播放,帮助临床人员跟随手术过程。通过添加眼动跟踪技术,外科医生的注视点可以叠加在摄像头拍到的视频上,提供有用的信息,帮助临床人员为后续步骤或潜在问题做准备。

Surgeon at console with remote robots conducting surgery
与其他医护人员分享手术医师的视觉信息

成为一名外科医生需要多年的教育和丰富的经验。随着人们在自己的领域变得熟练,学习变得本能。我们通过实践、犯错误、制定捷径、最佳实践和方法来达到我们想要的目标。这种工作中的技能使得有经验的外科医生非常有价值,但是这些技能也是最难传授给实习生甚至其他临床人员。

通过结合眼动数据和外科手术摄像头的数据以及外科医生的讲解,可以创建一个有价值的教程。

利用眼动跟踪技术的应用能够根据实习生如何模仿有经验外科医生的眼动和随着时间的推移他们如何改进来评估他们。

IS5 Components

一种模块化架构

眼动追踪是一种传感器技术,简单地说,就是跟踪一个人的眼睛运动,并将其所看的内容转化为数据流。Tobii的解决方案包括特制摄像头、近红外光源和处理器,用于计算一系列详细的眼动,比如一个人正在看什么、瞳孔大小的变化、头部位置和眼睛的张开程度等。

这些数据可以被手术系统用来,比如,放大到特定点、跟踪注视点、移动手术器械,或者在外科医生不在场或显露出嗜睡迹象时禁用设备。

Tobii的眼动追踪架构是模块化的。它设计成两块电路板,适应大多数屏幕的边框,并通过适配任何空间限制。Tobii EyeCore在本地进行图像处理,以确保主机CPU仅接收所需的数据。

如果要考虑作为下一代医疗设备的候选项,任何组件需要证明其价值,并按照最佳实践的质量和功能分离设计。对于眼动追踪,还适用一些额外的标准。

•通用性 - 兼容所有不同用户、眼部类型和光线条件。

•适用性 - 具有过高颗粒度数据。

•模块化 - 能够适配可用空间。

•准确性 - 提供可靠数据。

•快速 - 用于实时应用并满足延迟要求。

在这篇文章中,我概述了一些配备眼动追踪功能的外科系统所提供的好处。我们最近的一份白皮书《为什么下一代外科系统将包含眼动追踪》中更详细地介绍了这个主题。该白皮书描述了眼动追踪的工作原理、历史以及它在简化外科工作流程、促进技能传递和实现额外安全功能方面的价值。

作者

  • Amanda Hammil

    Amanda Bentley

    Director of sales and business development at Tobii

    As the director of sales and business development for Tobii, I get to help customers integrate eye tracking in their devices and solutions — primarily in the healthcare sector. Personally, I enjoy acting as the bridge between technology and sales, to make sure that customers get what they need, and at the same time ensure that our technology is always the leader in eye tracking.

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