Kinect在微創手術上的應用

Kinect 進行微創手術。
除了進行一般性的手術,Kinect還可以進行難度相當高的微創手術。但它是怎麼作到的呢?Kinect的抖動問題又如何解決呢?原來它主要的手術進行都還是利用現有用於操作微創手術的機器人系統,確保了下刀時的穩定性與精確度,接著再利用Kinect操作該系統順利的完成手術。

比之一般手術,微創手術由於傷口小、失血少,病人有機會較快復原,對於需要進行手術的患者而言是個更優質的選項。但由於整體手術的困難度與手術器械精密度要求都更高。對於醫師而言,手術的挑戰度較高,些微的誤差、身體不自主的顫抖都可能造成手術嚴重的失誤。達文西機器人手術系統也因應而生。

根據三軍總醫院對該系統的介紹
達文西機器手臂系統是一種輔助手術系統,由三部分組成,包括手術台車(三支操作機器手臂與一支內試鏡攝影手臂一起置於一可移動式的手術台車上),標準的三度立體空間影像及光源攝影系統,由醫師操控。該系統具有像手挽關節靈活般的七種角度空間的活動性,由手術者坐在操控座前操作手術的進行。

奇美醫院敘述了該系統以下的優點
1.提供高解析立體的手術視野,讓醫師可以清晰準確的進行手術與判斷。
2.仿真手腕手術器械設計,可以完全達到人手的靈活度和準確度,同時消除不必要的顫抖,進入人手不能觸及的狹小空間進行精細手術動作。
3.手術仰賴醫師的專業,系統操作方式完全依照醫師手術方式來進行,不需長時間的培訓。
4.醫師採取坐姿進行手術,舒適的坐姿有利於長時間複雜或高難度的手術,而且延長了醫師的手術生涯。

然而,根據的非正式的消息來源,達文西系統在進行微創手術時有著絕佳的優勢,但由於學習門檻太高,導致能夠真正利用它來進行手術的醫師數量相當有限。以中部某知名教學醫院為例,系統大部分都閒置,只有神人級的醫師才能夠順利操作。真正能夠利用它來造福病人的醫師還需要更多時間的訓練。

這個研究計畫就是站在達文西機器手臂系統這個巨人的肩膀上再開發Kinect軟體,利用技術解決操作的困難度,讓醫師的手術操作更為直覺。

而根據達文西系統以上的優點,消渳了Kinect在操作時可能的顫抖問題,能夠恣意的設計最舒服熟悉的姿勢,而且讓操作方式更直覺並確切,進而延長醫師的手術生涯。

這個利用Kinect來操控達文西機器人手術系統來進行手術的研究,是由約翰霍普金斯大學電腦感知與機器人實驗室所開發的。

從展示的畫面中得知,利用左右手的相對位置來組合成操作的指令,突破了現有達文西系統在操作上的侷限性,讓微創手術器械的操作可以更貼近使用者的操作直覺,使用者順利的移動、旋轉微創器械,乃至更進階的縫線,電燒等等。

目前計畫僅展示測試畫面,目前尚未在人體上進行操作。

誇張的達文西手術

達文西系統 http://www.davinci.org.tw/?page_id=37
http://wwwu.tsgh.ndmctsgh.edu.tw/medical/data/%E9%81%94%E6%96%87%E8%A5%BF%E6%A9%9F%E5%99%A8%E4%BA%BA%E6%89%8B%E8%87%82.pdf
奇美醫院
http://www.chimei.org.tw/davinci/index.html

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