快速软组织变形与混合现实相结合,朝着下一代分娩训练模拟器的方向发展
Abbass Ballit1, Mathieu Hivert2,3, Chrystèle Rubod1,2,3
1Univ. Lille, CNRS, Centrale Lille, UMR 9013-LaMcube-Laboratoire de Mécanique, Multiphysique, Multiéchelle, Lille, F-59000, France.
Medical & biological engineering & computing
|June 29, 2023
概括
本研究介绍了一个混合现实分娩模拟器,使用先进的技术进行现实训练. 它提供客观的绩效评估,提高妇科医生和助产士在管理分娩并发症方面的技能.
科学领域:
- 医疗模拟和培训 医学模拟和培训
- 产科和妇科 产科和妇科
- 虚拟现实和混合现实技术
背景情况:
- 当前的物理和虚拟分娩模拟器在现实主义和客观评估方面存在局限性.
- 高质量的培训对于减少母亲和胎儿并发症至关重要.
- 需要先进的工具来提高妇科医生和助产士的熟练程度.
研究的目的:
- 开发一个使用混合现实 (MR) 和高弹性质量弹模型 (HyperMSM) 进行实时软组织变形的交互式虚拟分娩模拟器.
- 为实习生提供直观的用户交互和客观的绩效评估.
- 为了提高产科培训模拟的现实性.
主要方法:
- 使用微软HoloLens开发一个MR分娩模拟器 2.
- 创建一个全息产科模型,其中包含母亲的骨盆系统和胎儿.
- 应用HyperMSM模拟软组织变形和实施自由手交互模型.
主要成果:
- 该MR模拟应用在HoloLens设备上实现了实时性能 (30-50 FPS).
- 超MSM模型验证显示,软组织位移和能量密度与有限元 (FE) 结果的高相关性.
- 实验测试证实了该系统能够模拟对用户操作的现实反应,包括"维也纳"技术,使用客观的性能指标.
结论:
- 开发的MR分娩模拟器提供了一个沉浸式,交互式的体验,具有实时反和客观评估能力.
- 这项技术为产科培训提供了一种新的方法,提高了学员的表现,并可能减少并发症.
- 未来的工作包括增强模型和整合更复杂的分娩场景和分娩阶段.
