5 ways next-generation surgical robotics enhance healthcare
Attention computing enabled by eye tracking technologies can help to address the issues of next generation surgical robotics.
L'Eye tracking apporte une valeur ajoutée au personnel clinique, aux patients et aux administrations hospitalières.
Les avantages de la chirurgie robotique mini-invasive sont bien documentés. Par rapport à la chirurgie ouverte, ce type de procédure réduit le stress sur le système immunitaire et le risque de complications. Les patients bénéficient d'un rétablissement plus rapide et de séjours hospitaliers plus courts. Les chirurgiens qui pratiquent des interventions sur des consoles ergonomiques se sentent mieux dans leur peau. Quant aux administrations hospitalières, elles bénéficient d'une augmentation de la capacité d'accueil des patients et d'environnements de travail qui favorisent la satisfaction des employés. En revanche, les systèmes chirurgicaux utilisés dans les procédures mini-invasives nécessitent souvent une formation spécialisée et peuvent sembler coûteux au départ.
Les avantages généralisés de la chirurgie robotique commencent toutefois à l'emporter sur les problèmes de coût. Cela a créé une vague de développement de composants et de dispositifs chirurgicaux de haute technologie, ce qui est excellent pour les raisons que je viens d'évoquer. Cependant, les chefs de produit qui développent les systèmes de la prochaine génération sont confrontés à un défi : faire les bons choix pour leurs stratégies technologiques et leurs conceptions de solutions parmi une gamme d'options de plus en plus large. Pour figurer sur la liste restreinte, un composant doit être mûr et hautement compatible, mais il doit aussi apporter une valeur ajoutée sans ajouter de complexité.
En tant que composante d'une solution, l'eye tracking fait son apparition dans des dispositifs et systèmes médicaux innovants. Certains de nos partenaires ont réussi à commercialiser des produits utilisant l'eye tracking, d'autres sont en cours d'essais cliniques et d'autres encore sont en phase de découverte. Je travaille avec cette technologie depuis plus de dix ans. Pour moi, il est clair que l'Eye tracking d'aujourd'hui a non seulement atteint le niveau de maturité nécessaire pour les systèmes chirurgicaux, mais surtout que sa valeur a été prouvée.
Dans ce billet, j'aborde cette valeur et la manière dont une architecture modulaire maximise la compatibilité avec d'autres sous-systèmes et composants, tout en garantissant une durée de vie maximale du produit.
Les chirurgiens comptent sur leurs mains. Même pendant les procédures assistées par robot, assis à des postes de travail bien conçus, la charge sur les mains d'un chirurgien reste élevée. L'Eye tracking peut alléger cette charge. La technologie de base de Tobii peut simplifier les flux de travail dans le bloc opératoire, car elle permet aux chirurgiens d'utiliser leur regard plutôt que leurs mains pour effectuer des tâches telles que contrôler les robots, déplacer la caméra chirurgicale ou effectuer des panoramiques, des zooms et sélectionner des objets à l'écran.
Comme ce sont les yeux de l'utilisateur qui contrôlent l'action et non ses mains, l'ajout de l'Eye tracking à un système chirurgical n'introduit pas un périphérique de plus dans le mélange. Pour moi, c'est l'un des principaux avantages de cette technologie - elle ajoute des fonctionnalités sans surcharger la complexité, ce qui aide les chirurgiens à garder les mains sur les commandes et l'attention sur leurs patients.
Dans certains cas, l'équipement de la salle d'opération, tel qu'une caméra chirurgicale, est utilisé par le personnel clinique assistant. L'ajout de l'eye tracking permet aux chirurgiens de contrôler ces caméras comme ils le souhaitent. Cela permet non seulement d'éviter d'avoir à commander à d'autres personnes comment et quand déplacer les machines, mais aussi d'aider le chirurgien à rester concentré.
Le flux de la caméra chirurgicale est souvent diffusé sur des moniteurs supplémentaires dans les salles d'opération, ce qui aide le personnel clinique à suivre la procédure. En ajoutant l'eye tracking, le regard du chirurgien peut être superposé au flux de la caméra pour fournir des informations utiles qui peuvent aider le personnel à se préparer aux étapes suivantes ou aux problèmes potentiels.
Pour devenir chirurgien, il faut des années d'études et beaucoup d'expérience. Lorsque l'on devient compétent dans son domaine, l'apprentissage devient intuitif. Nous apprenons en faisant, en commettant des erreurs et en concevant des raccourcis, des meilleures pratiques et des méthodologies pour obtenir ce que nous voulons. Ce type de savoir-faire sur le terrain rend les chirurgiens expérimentés très précieux, mais ces compétences sont aussi les plus difficiles à transmettre aux stagiaires et même aux autres membres du personnel clinique.
Un didacticiel précieux pourrait être créé en combinant les données fournies par l'eye tracking et le flux de la caméra chirurgicale avec la narration d'un chirurgien.
Une application utilisant l'eye tracking pourrait évaluer les stagiaires en fonction du degré d'imitation des mouvements oculaires d'un chirurgien expérimenté et de leur amélioration au fil du temps.
En termes simples, l'eye tracking est une technologie de capteur qui suit les mouvements des yeux d'une personne, convertissant ce qu'elle regarde en un flux de données. La solution de Tobii comprend des caméras spécifiques, des sources de lumière infrarouge et un traitement permettant de calculer une série de mouvements oculaires détaillés, tels que ce que la personne regarde, les variations de la taille des pupilles, la position de la tête et l'ouverture des yeux.
Ces données peuvent être utilisées par un système chirurgical pour, par exemple, zoomer sur un point spécifique, effectuer un panoramique sur le point de regard, déplacer un instrument chirurgical ou désactiver l'équipement si le chirurgien n'est pas présent ou montre des signes de somnolence.
L'architecture de l'Eye tracking de Tobii est modulaire. Conçue sur quelques cartes de circuits imprimés, elle s'insère dans le cadre de la plupart des écrans et s'adapte aux contraintes d'espace. Le Tobii EyeCore effectue le traitement de l'image localement afin que l'unité centrale ne reçoive que les données dont elle a besoin.
Pour être considéré comme un candidat pour les dispositifs médicaux de la prochaine génération, tout composant doit avoir une valeur prouvée et être conçu selon les meilleures pratiques en matière de qualité et de séparation fonctionnelle. Pour l'Eye tracking, certains critères supplémentaires s'appliquent :
- Universel - pour répondre aux besoins de tous les utilisateurs, de tous les types d'yeux et de toutes les conditions d'éclairage.
- Adapté à l'objectif - avec des données granulaires.
- Modulaire - pour s'adapter à l'espace disponible.
- Précision - pour fournir des données fiables.
- Rapide - pour une utilisation dans des applications en temps réel et répondre aux exigences de latence.
Dans cet article, je n'ai présenté que quelques-uns des avantages offerts par les systèmes chirurgicaux équipés d'un système d'Eye tracking. Pour aller plus loin, consultez notre récent livre blanc,
Pourquoi les systèmes chirurgicaux de la prochaine génération incluront l'eye tracking ? . Ce document décrit le fonctionnement de l'eye tracking, son histoire et la valeur qu'il apporte en termes de simplification des flux de travail chirurgicaux, de facilitation du transfert de compétences et d'activation de fonctions de sécurité supplémentaires.
Attention computing enabled by eye tracking technologies can help to address the issues of next generation surgical robotics.
Bringing a new medical device to market is often the result of years of collaboration. Commercialization relies on long-term relationships, financial investment, niche technology, and an ability to stay the course through lengthy certification processes.