妇科医生在具有触觉反馈的创新模拟器上练习微创宫腔镜检查
来自 Skoltech 和 KU Leuven 的研究人员开发了一种妇科培训模拟器，该模拟器具有用于办公室宫腔镜检查的触觉反馈。这种门诊诊断程序包括使用内窥镜检查子宫内部，内窥镜通过子宫颈引入，无需或采用局部麻醉，也无需任何其他医疗器械。
该解决方案发表在IEEE 医疗机器人和仿生学汇刊上，旨在缩小妇科医生培训方面的差距，以防止这种微创手术在不需要住院宫腔镜检查的情况下得到更广泛的应用。
诊室宫腔镜检查是一种医疗程序，用于诊断宫内病变，有时还通过将称为宫腔镜的细管插入阴道和子宫颈来进行小手术，例如息肉切除。宫腔镜带有摄像头，较厚的宫腔镜可以在中空管内容纳用于小手术操作的工具。
如果操作得当，与在医院的手术室进行全身麻醉、宫颈管扩张和可能的其他子宫操作相比，这种门诊手术带来的不适和不便更少。
“尽管对患者有许多明显的优势，但住院环境中的宫腔镜检查对医疗专业人员构成了严峻挑战，”该研究的主要作者 Skoltech 博士说。学生弗拉基米尔·波利亚科夫 (Vladimir Poliakov) 评论道。“妇科医生必须实时监测患者的不适程度，小心引导内窥镜通过阴道管——这特别困难——未扩张的子宫颈及其狭窄和弯曲的解剖结构，所有这些都不需要使用窥器或其他附加文书。”
在缺乏足够的培训平台来锻炼这一专业要求高的手术所需技能的情况下，诊所倾向于支持住院宫腔镜检查，因为它更容易执行，并且有可用的培训系统。这意味着患者不得不在医院接受更具侵入性的手术，而不是快速预约妇科医生，即使在可以避免的情况下也是如此。
“通过提出我们的模拟器，我和我的同事试图填补培训经验中的这种真空，并最终最大限度地减少侵入性和患者不适，”Poliakov 继续说道。“据我们所知，我们的第一个原型没有带有触觉 [触觉] 反馈的市售类似物。”
一名实习生正在完成办公室宫腔镜检查练习，该练习涉及使用内窥镜穿过宫颈管并使用内置镊子收集子宫腔中的点。图片来源：Vladimir Poliakov 等人/IEEE 医疗机器人和仿生学汇刊。
在设计培训系统时，研究人员以他们在执业宫腔镜医师中进行的一项民意调查结果为指导，民意调查指出了反馈的重要性并强调了程序的关键方面 - 以及模拟器的基本自由度。
培训系统由硅胶模拟阴道和一套宫腔镜工具组成：受训者用一只手插入内窥镜，另一只手控制内置镊子。该练习涉及在模拟中查找和收集散布在子宫腔周围的点。这使学生能够努力通过宫颈管，这可以说是所涉及的最重要的技能，同时还可以用两只手进行协调操作。
练习宫腔镜的另一端连接到触觉接口，即 Force Dimension 的高精度 Omega.7 机器人，它提供触觉反馈。计算机显示来自内窥镜摄像头的视觉输入，根据工具与虚拟子宫模型交互的模拟实时生成图像。
该团队根据之前的宫腔镜检查经验将 17名测试对象分配到三组：初学者、中级从业者和专家，验证了其培训系统。受试者在练习中的分数证明足以将他们相对可靠地分为最初概述的三个熟练程度组。“此外，经过五次尝试，我们发现初学者在六个指标中有五个的得分有所提高。这使我们得出结论，该设备具有培养办公室宫腔镜检查所需技能的潜力。”
该研究的共同作者、Skoltech 智能空间机器人实验室负责人、数字工程中心副教授 Dzmitry Tsetserukou 补充说：“宫颈镜和宫腔镜是诊断女性生殖系统的基本方法。它们被广泛使用在现代诊所，例如位于斯科尔科沃的以色列健康中心 Hadassah Medical Moscow。但是，目前市场上没有现代培训系统可以提供使用该仪器的真实体验。
“我们不仅设法以逼真的方式重现视觉反馈，而且还确保受训者对宫腔镜通过宫颈管有触觉感知。我们的解决方案在欧洲和俄罗斯市场上具有很大的商业化潜力，诊所对该技术表现出极大的兴趣。该项目的成功很大程度上归功于 KU Leuven 教授 Emmanuel Vander Poorten，他是欧洲领先的医疗机器人专家之一。”
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