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La stimulation électrique donne le sens du toucher à la chirurgie assistée par robot

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Une équipe de chercheurs de Texas A&M a réalisé des études pour évaluer comment la stimulation électrique peut aider les utilisateurs à contrôler les robots, par exemple en aidant les chirurgiens à stabiliser leurs mouvements lors des procédures assistées par les robots

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Ils ont découvert, chez 11 sujets, que de petites stimulations électriques au bout des doigts peuvent aider les utilisateurs à contrôler le pincement d'un bloc de bois dur avec un bras robotisé. Ces découvertes peuvent un jour aider à stabiliser et à améliorer le contrôle des robots chirurgicaux.

Dans de nombreux robots chirurgicaux, la rétroaction visuelle est le seul type de rétroaction que les chirurgiens ont de leurs mouvements ; il est difficile de savoir à quel point les instruments sont proches de chacun et des tissus opérés. Il est donc difficile de contrôler avec précision la force et les mouvements dans l'environnement opératoire. Pour relever ce défi, les chercheurs ont mis au point un gant de stimulation électrique et un système de rétroaction pour les utilisateurs qui contrôlent un bras robotique.

L'utilisateur porte un gant, qui commande une griffe robotique en fonction des mouvements de l'utilisateur. Le sujet est invité à contrôler la griffe robotique pour presser doucement les deux côtés d'un bloc de bois dur pendant 5 secondes, aussi légèrement que possible. Le gant est conçu pour donner une légère stimulation électrique au bout des doigts du porteur, avec une fréquence croissante à mesure que le porteur s'approche de la surface du bloc. La force de pression a été mesurée à l'aide de capteurs fixés au bloc. Grâce à cette nouvelle technologie, les utilisateurs ont pu obtenir un toucher beaucoup plus léger que sans.

"Les chirurgiens ne peuvent connaître la distance entre leurs doigts réels qu'indirectement, c'est-à-dire en regardant où se trouvent leurs doigts robotisés les uns par rapport aux autres sur un moniteur", a déclaré le professeur Hangue Park, auteur principal de l'étude publiée dans la revue Scientific Reports. "Ce point de vue détourné diminue leur perception de la distance entre leurs doigts réels, ce qui affecte alors la façon dont ils contrôlent leurs doigts robotiques"

"Notre objectif était de trouver une solution qui améliorerait la précision de l'estimation de proximité sans augmenter la charge de la réflexion active nécessaire à cette tâche", a-t-il ajouté. "Lorsque notre technique sera prête à être utilisée en milieu chirurgical, les médecins pourront savoir intuitivement à quelle distance se trouvent leurs doigts robotisés des structures sous-jacentes, ce qui signifie qu'ils pourront continuer à se concentrer activement sur l'optimisation du résultat chirurgical de leurs patients"