Téléopération en robotique chirurgicale : effets de la latence du réseau sur la performance chirurgicale

Un système robotique chirurgical téléopéré permet de réaliser des procédures chirurgicales à longue distance tout en utilisant des communications filaires et sans fil avec un large éventail de performances pouvant affecter le résultat. Un système robotique chirurgical portable à architecture ouverte (Raven) a été développé pour la chirurgie ouverte et la chirurgie mini-invasive. Le système a fait l'objet d'un protocole expérimental de télachirurgie intensif visant à explorer les limites du système et de la performance du chirurgien lors d'une série d'expériences sur le terrain dans des environnements extrêmes (désert et sous-marin) avec téléportation entre les États-Unis, l'Europe et le Japon ainsi que des expériences en laboratoire sous un délai fixe de temps synthétique. Une tâche standard (transfert de bloc émule de manipulation des tissus) du kit de formation des Fondamentaux de la Chirurgie Laparoscopique (FLS) a été utilisée pour le protocole expérimental. La caractérisation du réseau a indiqué un délai typique dans la plage de 16 à 172 ms lors des expériences sur le terrain. Les résultats des expériences en laboratoire ont montré que le temps d'achèvement de la tâche ainsi que la longueur de la trajectoire de l'outil augmentaient significativement (alpha < 0,02) à mesure que le délai augmentait dans la plage de 0 à 0,5 seconde. Pour la téléopération avec un délai de 0,25 s et 0,5 s, le temps d'achèvement de la tâche a été prolongé par un facteur de 1,45 et 2,04 par rapport à l'absence de délai, tandis que la longueur de la trajectoire des outils augmentait par un facteur de 1,28 et 1,53 par rapport à l'absence de délai. Il n'y avait pas de différences statistiques entre les chirurgiens expérimentés et les non-chirurgiens en termes de nombre d'erreurs (chute de bloc) ainsi que le temps d'achèvement et la longueur du chemin de la pointe de l'outil à différents délais.