虚拟手术训练力觉交互技术的现状与趋势

虚拟手术训练力觉交互技术的现状与趋势戴金桥I,俞阿龙I,孙红兵I,徐宝国2(1.淮阴师范学院物理与电子电气工程学院,江苏淮安223300;2.东南大学仪器科学与工程学院,江苏南京210096)摘要:虚拟手术训练系统对于解决传统的手术训练存在的问题,提高临床手术的安全性和治愈率起着积极的作用。在介绍了目前虚拟手术训练系统发展现状的基础上,阐述了虚拟手术训练交互装置的研究进展,针对目前虚拟手术训练交互装蓋存在的问题,提出了建设性的解决方案,并分析了其发展趋势和应用前景。关键词:虚拟手术训练;力觉交互装置;智能材料;主/被动混合驱动中图分类号:TP24文献标识码:ATheStatusandDevelopmentTrendofHapticTechnologyforVirtualSurgicalTrainingDAIJin-qiao1,YUA-long1,SUNHongbing1,XUBao-guo2(I.SchoolofPhysicalandElectronicandElectricalEngineering.HuaiyinNormalUniversity»Huaian223300,China;2.SchoolofInstrumentScienceandEngineering,SoutheastUniversity.Nanjing210096、China;)Abstract:Virtualsurgicaltrainingsystemsplayanactiveroleinsolvingtheproblemsbroughtbytraditionalsurgicaltrainingandenhancingtheoperationsecurityandthecurerate.Afterthecurrentstatusofthedevelopmentofvirtualsurgerytrainingsystemisintroduced,theresearchprogressofinteractiondeviceforvirtualsurgicaltrainingishighlighted.Constructivesolutionsareputforwardtomakeupforthedeficienciesexistedinthecurrentofinteractiondevice,anditstrendsandprospectsareanalyzed.I随着科技的发展,人们对生命健康殆质的要求越来越髙,世界各国对医疗技术特别是外科手术的安全性提出更高的要求,统计数据表明,临床手术的失误80%是人为失误引起的,所以手术训练对于年轻外科医生的成长极为重要,然而传统手术训练方式存在诸多问题⑴为了解决传统于术训练方式的局限性,虚拟手术技术成为近年研究热点之一。随着机器人技术、计算机图形学、生物工程学和数学建模技术的高速发展,基于虚拟现实的媲拟手术训练系统为医护人员的手术训练提供了机会,也为传统手术训练所面临的一•系列问题提供了-•种具有潜力的解决方案。虚拟于•术训练过程中,医生通过力触觉设备对虚拟的器官进行手术,感觉好像他们处在真实的环境当中对真实的器官操作一样,虚拟手术不仅可以毫无限制的重复操作,而且可以根据需耍设置不同训练难度,让不同级别的医疗人员反复训练,训练的收稿日期:基金项目:国家自然科学基金61104206作者简介:戴金桥(1973—),男,江苏涟水,汉,博士,讲师,主要研究方向为机器人力触觉、测控技术与智能系统。结果也可以保存起來方便以后的学习,训练所花的成本也非常低n同吋可以用来评估于术结果,包括完成手术时间、手术操作的精确度、动作的简洁性、人为失误的数量、手术路径的长度、患者的安全性、受训者个人满意程度等,通过这些基本参数的提高,可以保证手术成功和减低病人痛苦,提高手术成功率⑵。因为虚拟手术训练系统提供了种既安全又节省的训练方案并被实践证明行之有效,己得到世界各国越来越多的关注。1虚拟手术训练交互技术的发展现状鉴于基于虚拟手术训练系统的重要意义,国内外各大研究机构广泛开展了这方面的研究。20I比纪80年代末,Delp和Rosen构建了I比界上第-个虚拟外科手术系统l3Jo1991年Satava完成了第一个腹部手术仿真系统。然而这些虚拟外科手术训练系统没有力触觉交互设备,操作者无法真实感受到虚拟于术过程中于-术器具与肌体组织的相互作用,直到1995年,Levy在虚拟手术系统中加入了简单的力反馈设备,这才是第一次真止意义上的虚拟于•术。1999年徳国的研究者研制了一个具有图像和力反馈的虚拟操作系统用于骨舲穿刺于术训练⑷e2001年徳国Karlsmhe商用虚拟内窥镜于术训练装置研制成功,操作者通过操作帯有力触觉的机械于•模拟控制手术刀进行虚拟内窥镜手术,同时在图形界面上逼真模拟手术过程中人体纽织切割、变形、流血等现象⑸「2004年美国俄亥俄州立大学机械工程系的研究人员建立了一个虚拟触诊系统,用于专家对学员的训练⑹2005年意大利的里雅斯特...

1、当您付费下载文档后,您只拥有了使用权限,并不意味着购买了版权,文档只能用于自身使用,不得用于其他商业用途(如 [转卖]进行直接盈利或[编辑后售卖]进行间接盈利)。
2、本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供参考,付费前请自行鉴别。
3、如文档内容存在侵犯商业秘密、侵犯著作权等,请点击“举报”。

常见问题具体如下:

1、问:已经付过费的文档可以多次下载吗?

      答:可以。登陆您已经付过费的账号,付过费的文档可以免费进行多次下载。

2、问:已经付过费的文档不知下载到什么地方去了?

     答:电脑端-浏览器下载列表里可以找到;手机端-文件管理或下载里可以找到。

            如以上两种方式都没有找到,请提供您的交易单号或截图及接收文档的邮箱等有效信息,发送到客服邮箱,客服经核实后,会将您已经付过费的文档即时发到您邮箱。

注:微信交易号是以“420000”开头的28位数字;

       支付宝交易号是以“2024XXXX”交易日期开头的28位数字。

客服邮箱:

biganzikefu@outlook.com

所有的文档都被视为“模板”,用于写作参考,下载前须认真查看,确认无误后再购买;

文档大部份都是可以预览的,笔杆子文库无法对文档的真实性、完整性、准确性以及专业性等问题提供审核和保证,请慎重购买;

文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为依据;

如果您还有什么不清楚的或需要我们协助,可以联系客服邮箱:

biganzikefu@outlook.com

常见问题具体如下:

1、问:已经付过费的文档可以多次下载吗?

      答:可以。登陆您已经付过费的账号,付过费的文档可以免费进行多次下载。

2、问:已经付过费的文档不知下载到什么地方去了?

     答:电脑端-浏览器下载列表里可以找到;手机端-文件管理或下载里可以找到。

            如以上两种方式都没有找到,请提供您的交易单号或截图及接收文档的邮箱等有效信息,发送到客服邮箱,客服经核实后,会将您已经付过费的文档即时发到您邮箱。

注:微信交易号是以“420000”开头的28位数字;

       支付宝交易号是以“2024XXXX”交易日期开头的28位数字。

文秘专家
机构认证
内容提供者

1

确认删除?