网络延迟和带宽对机器人辅助腹腔镜远程手术的影响:临床前实验
Ye Wang1, Qing Ai1, Taoping Shi2
1Department of Urology, Chinese People's Liberation Army General Hospital, Beijing 100853, China.
Chinese medical journal
|August 16, 2024
概括
远程手术是可行的,延迟时间高达320毫秒,证明了安全性和可靠性. 调整图像清晰度有效地管理带宽限制,使远程手术更容易获得.
科学领域:
- 机器人技术和远程医疗
- 手术工程的外科工程.
- 医疗保健中的网络沟通
背景情况:
- 远程外科手术有可能在手术护理中克服地理障碍.
- 网络延迟和带宽对远程手术有效性的影响尚不清楚.
- 手术机器人的性能与网络质量密切相关.
研究的目的:
- 调查网络延迟和带宽的变化对远程手术性能的影响.
- 在低于最佳的网络条件下评估远程手术系统的安全性和可靠性.
- 探索在远程外科手术中减轻网络相关挑战的方法.
主要方法:
- 在3000公里范围内建立了一个远程手术系统,动态调整图像压缩.
- 进行了108次动物手术,延迟时间从170-320毫秒,带宽从<1Mbps到20Mbps.
- 使用手术任务,静血模型和外科医生工作量 (NASA-TLX) 来评估表现.
主要成果:
- 所有108次远程手术都成功完成,证明了系统的安全性和可靠性.
- 即使在延迟时间高达320毫秒和带宽低至1-5Mbps的情况下,也可以实现有效的血液静止.
- 外科医生的工作负载分析表明,延迟比带宽或图像清晰度降低的影响更大.
结论:
- 远程手术是安全可靠的,可接受的延迟时间高达320毫秒.
- 降低图像清晰度是一种有效的策略,可以抵消带宽减少带来的延迟影响.
- 这种方法提高了远程手术在各种网络环境中的可行性.
