手术室中眼动共享评估

简要摘要

本项目旨在开发一款增强现实（AR）工具，以增强内镜肾结石手术的技能获取。在美国，每年有10万名患者接受内镜肾结石治疗，其中25%的患者在首次手术后20个月内将需要重复进行结石手术。重复结石手术率几乎完全由术后残留结石碎片驱动，这些碎片导致输尿管阻塞，引起疼痛、尿路感染和肾脏损伤。导致残留结石碎片的一个显著因素是整个收集系统的可视化有限——这与外科医生的经验直接相关。这导致新手外科医生的复发率远高于经验丰富的医生。随着肾结石疾病发病率的持续增加（患病率为10%，发病率为每10万人1116例），需要改进内镜手术培训，以提高结石手术的疗效并最大限度地减少并发症，提高无结石率。 目前，内镜结石手术中的技能评估有限。没有客观指标来评估内镜手术技能。训练生获得的唯一反馈是来自专家外科医生的口头交流，通常在手术结束后进行。因此，大多数反馈都是简略的，且在促进技能获取方面有限。手术时间和患者安全担忧限制了在案例中进行技能获取时的主动、实时反馈量。由于当前内镜的深度和视野较小，内镜肾结石手术具有独特的挑战性，这复杂化了整个收集系统的完全可视化。 收集系统的导航依赖于将术前成像在心理上映射到内镜手术现场。映射的成功依赖于手眼协调、记忆和空间推理，这些都是通过实践获得的。因此，需要工具来促进内镜手术技能的获取。 该研究的总体假设是，通过分析眼动数据和利用专家眼动来指导手术训练生术中，可以改善内镜肾结石手术的技能获取和结果。眼动引导已被证明在虚拟现实手术任务中比仅运动引导能更好地促进技能获取。所提出的系统将为训练生在内镜结石手术期间提供实时教育，例如通过头戴式显示器（即微软HoloLens 2）。研究人员以前在模型上展示了眼动共享。通过在手术室（OR）实施该系统，研究人员将能够使训练生获得持久的技能获取。研究人员还将实施NASA任务负荷指数，以衡量系统的可用性。