Current robotic minimally invasive surgery (RMIS) platforms provide surgeons with no haptic feedback of the robot's physical interactions. This limitation forces surgeons to rely heavily on visual feedback and can make it challenging for surgical trainees to manipulate tissue gently. Prior research has demonstrated that haptic feedback can increase task accuracy in RMIS training. However, it remains unclear whether these improvements represent a fundamental improvement in skill, or if they simply stem from re-prioritizing accuracy over task completion time. In this study, we provide haptic feedback of the force applied by the surgical instruments using custom wrist-squeezing devices. We hypothesize that individuals receiving haptic feedback will increase accuracy (produce less force) while increasing their task completion time, compared to a control group receiving no haptic feedback. To test this hypothesis, N=21 novice participants were asked to repeatedly complete a ring rollercoaster surgical training task as quickly as possible. Results show that participants receiving haptic feedback apply significantly less force (0.67 N) than the control group, and they complete the task no faster or slower than the control group after twelve repetitions. Furthermore, participants in the feedback group decreased their task completion times significantly faster (7.68%) than participants in the control group (5.26%). This form of haptic feedback, therefore, has the potential to help trainees improve their technical accuracy without compromising speed.


翻译:目前,机器人侵入性极小的外科手术平台(RMIS)向外科医生提供对机器人身体互动的不便反馈。这种限制迫使外科医生大量依赖视觉反馈,并可能给外科受训人员带来挑战,以轻柔地操控组织。先前的研究显示,机能反馈可以提高RMIS培训的任务准确性。然而,目前尚不清楚这些改进是根本地提高技能,还是仅仅是根据任务完成时间的优先顺序重新确定精度。在这项研究中,我们提供对使用自定义手腕隔热装置的外科手术工具所应用的部队的不便反馈。我们假设,接受机能反馈的人会提高准确性(产生较少的力量),同时增加他们完成任务的时间,而增加他们完成任务的时间,而对照小组则增加不易发生故障的反馈时间。为了测试这一假设,N=21没有要求参与者反复完成环形滚动手术培训任务,或者只是根据任务完成时间重新确定优先次序。结果显示,获得随机反馈的参与者比控制组少得多(0.67 N),他们完成任务的速度也不比控制组快或更慢。此外,这组的参与者在12次的进度上提高了了他们的准确度(7.26 %),因此,因此,他们的参与者在任务完成时间里会大大降低了他们的进度。

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