Gestonurse: 能理解手勢的刷手護士機器人

在手術室,高達31%的外科醫生和刷手護士之間的互動錯誤,對患者有負面的影響。此次提出的研究,藉由引入響應手勢命令的刷手護士機器人,將使患者減少由於溝通錯誤及器械被誤留在病人身體裡,所引起的發病風險。這項研究提供了一個準確和快速地檢測需要的具體手術器械(通過手勢)的方法,從而增加效率和減少並發症的風險。

在傳遞手術器械給外科醫生上,雖然外科刷手護士協作提供了一個快速、簡單和廉價的方法,但它常常導致“失誤”(如缺少信息,模糊的指令和延遲)。它已被證明,這些錯誤可能對手術的結果有負面的影響。通過引入機器人入手術室,這些錯誤可能會被減少或消除。刷手護士機器人有可能通過手術器械自動化而減少錯誤,進而使人員可以專注於更複雜的任務,如保持無菌的環境、準備所需的手術用品、及監測病人的狀態。這讓因溝通錯誤而導致的錯誤可能減少。這些錯誤可能導致浪費資源、程序錯誤、延遲、注意力分散、和低效。一個能辨識語音和/或手勢的專門傳遞手術器械給外科醫生的實時刷手護士機器人被提出來。手勢交流的一個優點是,它不受環境噪聲的影響,並且不需要外科醫生重新訓練,因為外科醫生要求手術器械所使用的手勢,本是手術室標準程序的一部分。
 

一個能夠處理和傳遞手術器械的刷手護士機器人-Gestonurse,在美國普渡大學的大動物醫院的一個模擬手術過程中被測試使用。這種機器人採用實時對手的跟踪和識別,是基於指尖檢測和手勢推論。在現場實驗中,機器人有效地和安全地傳遞外科手術器械給主刀醫生,而不會干擾他的關注的焦點。

除了能與外科醫生自然的互動,Gestonurse提供以下功能:(a)易於使用—該機器人系統允許主刀醫生使用他的手-外科醫生的標準工具,(b)自然的互動—通過手勢發出的非言語命令快速且直觀,因此機器人能快速互動但仍然是可靠的(目前,Gestonurse可以實時處理圖像、可以識別語音命令、並在4秒內拿手術器械給主刀醫生),(c)一種無負擔介面—這機器人系統並不需要外科醫生穿戴標記,也不須接麥克風,以及(d)可靠性—結果表明:指尖檢測和手勢確認,各有平均99%和97%的準確度。且這機器人可以拿起互相鄰近約25mm的工具。

 

 

Juan Wachs, an assistant professor of industrial engineering at Purdue University

http://web.ics.purdue.edu/~jpwachs/gestonurse/