力触觉反馈系统在现代数字化外科的应用及研究进展

吴锦阳 综述 张诗雷 桂海军 栾楠 沈国芳 审校

力触觉反馈系统在现代数字化外科的应用及研究进展

吴锦阳 综述 张诗雷 桂海军 栾楠 沈国芳 审校

通过将力触觉反馈系统应用到现代数字化外科，为医用外科机器人、虚拟现实手术模拟系统及远程外科提供力触觉信息，可有效提高外科手术精确性和灵活性、增加手术安全性并缩短手术时间。本文对力触觉反馈系统在现代数字化外科的应用及研究进展进行综述。

力触觉反馈 数字化外科 外科机器人 虚拟现实 远程外科

力触觉反馈系统目前在工业、航天航空、军事、海洋资源开发等领域已得到广泛应用，可将机械所处的外界信息进行融合后传递给操作者，实现人和机械的信息互动。数字化外科，是计算机科学、图形图像学、机械工程学等领域的先进技术在外科学的集中体现，是一系列崭新的交叉技术，包括医学影像处理、三维重建及可视化技术、计算机辅助设计（Computer-aided design，CAD）、计算机辅助制造（Computer-aided manufacture，CAM）、手术导航（Surgical navigation）、外科机器人技术（Surgical robotics）、虚拟现实技术 （Virtual reality，VR）、远程外科（Telesurgery）等。本文对力触觉反馈系统在现代数字化外科的应用及研究进展进行综述。

1 概念

力触觉反馈（Haptic feedback），是指肌肉、关节等运动时引起的力反馈和皮肤被物体接触时产生的触觉反馈。力触觉反馈系统可以建立起人与机械、机器人以及虚拟环境之间的联系，提供虚拟仿真的力触觉信息，它的组成包括与工作区接触并收集力触觉信息的传感器和给操作者传递力触觉感觉并对目标实行控制的操纵器。……