真正的针用于使用运动传感器和光流的最小侵入性手术培训

科学领域:

• 医疗模拟 医疗模拟
• 手术培训技术手术培训技术
• 最少侵入性手术的方法

背景情况:

• 在现代医学中,最少侵入性的皮肤穿透插入程序至关重要.
• 成功执行严重依赖于从业者的技能和经验.
• 需要有效的培训工具来发展这些专业技能.

研究的目的:

• 开发和验证一个触觉模拟器用于训练穿皮插程序.
• 为了提高外科训练模拟器的现实性和有效性.
• 为医疗保健专业人员提供一个工具,以获得必要的程序技能.

主要方法:

• 开发一个触觉模拟器,采用一个真正的穿皮针和集成的感觉系统.
• 使用嵌入式视觉系统来估计针的位置和插入深度.
• 实现用于深度估计的光流技术和与惯性测量单元 (IMU) 数据进行态度计算的感觉融合.
• 使用嵌入式计算机实时跟踪针移动.

主要成果:

• 该系统准确地以十分之一度的精度估计了针头的位置,并以毫米的精度估计了针头的位移.
• 触觉针位置数据用于在模拟应用中驱动虚拟针.
• 成功构建了一个人体工程学和现实的训练模拟器.

结论:

• 开发的触觉模拟器提供了一个现实的和有效的平台,用于训练穿皮插入程序.
• 它使医疗保健专业人员能够建立成功手术的必要心理模型和运动技能.
• 这项技术代表了外科手术培训工具的重大进步.