• Thursday April 18,2019

Simulasi 3-D yang Membawa Amalan Bedah Anda ... pada Anda

Pandangan endoskopik dalam rongga hidung (atas) dan sinus (bawah) dilihat di sini dalam versi maya yang dihasilkan secara sebenar dan komputer.

Imej: Makmal Robotics Universiti Stanford; Steve Karp

Anda tidak akan terbang ke pesawat jet komersial melainkan anda yakin bahawa juruterbang telah mencatat masa yang serius dalam simulator penerbangan, bersedia untuk setiap kemungkinan. Suatu hari nanti ia mungkin tidak dapat dibayangkan untuk menjalani pembedahan halus tanpa jaminan bahawa doktor anda telah mengambil beberapa amalan berjalan pada simulasi interaktif tiga dimensi anatomi anda sendiri. Penyelidik di Universiti Stanford mempercepatkan hari itu dengan membangunkan teknologi latihan yang membolehkan doktor menjalani prosedur pembedahan sebelum pesakit sampai ke bilik operasi.

Projek demonstrasi yang dipanggil Persatuan Bedah Bedah Maya Rhinologis (VSE) Stanford, menggunakan maklum balas mekanik antara muka haptik yang menyerupai rasa sentuhan yang dikembangkan oleh SensAble Technologies of Woburn, Massachusetts. Sistem VSE menggabungkan antara muka dengan satu set imbasan CT terperinci, yang diambil sebelum operasi, untuk mencipta "double body" digital pesakit. Menggunakan imbasan pesakit sendiri dalam simulasi ini boleh membantu doktor melakukan pembedahan berhampiran bahagian kritikal seperti saraf optik dan arteri karotid, di mana kerosakan boleh menyebabkan pembuangan kekal atau kematian. Dalam operasi sedemikian, mengetahui kebiasaan yang tepat tentang anatomi individu adalah penting bagi hasil yang berjaya.

Kenneth Salisbury, seorang profesor di jabatan sains komputer dan pembedahan Stanford, mengatakan bahawa maklum balas sentuhan yang digabungkan dengan maklumat peribadi memberikan sistem VSE kelebihan besar terhadap simulasi latihan perubatan semasa yang menggunakan pembedahan maya. "Sistem yang sedia ada membolehkan anda memindahkan instrumen pengganti di sekitar, menonton bagaimana mereka melihat pada skrin, dan belajar untuk membuat pergerakan ke arah yang betul, " katanya sambil menambah, "Ia mula menjadi lebih menarik apabila anda menambah perasaan dan reaksi daripada tisu. "

Pasukan Stanford telah membangunkan antara muka haptik yang dipertingkatkan yang boleh mewujudkan semula semua cabaran fizikal yang akan dihadapi oleh ahli bedah dalam prosedur. Dari sudut pandangan klinikal, walaupun, mannequins latihan plastik mungkin akan sentiasa bermanfaat. "Ia sama dengan pesawat, " kata Salisbury. "Anda mahu kapal terbang simulasi yang kelihatan dan dirasakan seperti yang anda akan terbang." Ujian klinikal sistem VSE dijangka berlaku dalam tempoh beberapa tahun akan datang.


BAGAIMANA IA BERFUNGSI

Menyediakan stesen kerja pakar bedah untuk menjalani pembedahan sinus dengan bantuan teknologi latihan haptik.

Imej: Joshua Scott

Peranti haptic-feedback (A) beroperasi dengan cara yang serupa dengan kad grafik dalam monitor komputer anda, tetapi bukannya membuat imej, ia menjadikan perasaan objek fizikal-dalam kes ini tulang, tulang rawan, atau tumor. "Daripada mengawal piksel merah, hijau dan biru yang dapat dilihat oleh mata, peranti ini mengawal daya tiga dimensi yang dirasakan oleh tangan, " kata Daniel Chen, ketua pegawai teknologi di SensAble Technologies.

Untuk mencipta model pesakit 'sinus, pelbagai imbasan dua dimensi diambil dari rongga sinus mereka untuk membuat paparan 3-D komposit (B) yang boleh dilihat pada PC standard. Dari data yang sama, jisim fizikal, geseran, dan sifat pematuhan diberikan kepada bahagian anatomi dalam sinus. Sinus maya kemudiannya dilibatkan oleh peranti haptics, satu siri lengan bersenjata yang mengandungi motor ringan yang disambungkan dengan stylus endoscope-tip (C). Peranti ini mengandungi encoder optik yang menghubungkan pergerakan stylus dengan imej pada skrin.

Apabila pengekodan merasakan bahawa anda telah "menabrak" menjadi sesuatu, mereka memberi isyarat peranti itu untuk melibatkan motornya supaya mereka bertindak balas dengan daya yang sesuai. Apabila seorang pakar bedah menggosok dinding hidung maya, dia akan merasakan rintangan lembut; jika pakar bedah menekan lebih keras, rintangan akan meningkat untuk meniru rasa tulang rawan atau tulang yang mendasari.


Artikel Yang Menarik

Kredit: Albozagros Genetik dan sejarah Tibet sangat menarik bagi kebanyakan orang. Sejujurnya, sebab utama di sini ialah ketinggian. Dataran Tibet telah berkhidmat sebagai sebuah kubu bagi penduduk yang telah menyesuaikan diri secara biologi dan kultur kepada keadaan yang melampau. Secara semulajadi, ini bermakna terdapat genetik populasinya yang saksama di Tibet, kerana hipoksia adalah kesan sampingan hidup ketinggian yang tinggi yang memberi impak secara dramatik

Ia Bukan Haba, Ia adalah Kelembapan: Elektrik Dari Udara

Ia Bukan Haba, Ia adalah Kelembapan: Elektrik Dari Udara

Siapa yang memerlukan Encik Fusion jika anda boleh menarik tenaga langsung dari udara? Satu pasukan saintis dari University of Campinas di Brazil berusaha mencari jalan keluar dari udara dalam kelembapan yang tinggi, pergi jauh untuk menerangkan asal-usul kilat, dan menawarkan janji kuasa yang boleh diperbaharui untuk San Francisco dan New England, di mana kelembapan berlimpah dan cahaya matahari, tidak begitu banyak

Dye Fluorescent untuk Tumor Kini Diuji di Orang

Dye Fluorescent untuk Tumor Kini Diuji di Orang

Racun dari salah satu spesies paling berbahaya di dunia, kalajengking kematian penjahat Israel, dapat menyelamatkan nyawa pesakit kanser. Molekul pengesan kanser yang terdapat dalam racun, apabila dipadankan dengan pewarna bercahaya, menyediakan saintis cara baru untuk melihat tumor semasa pembedahan

Evolution Ulasan The Tangled Bank:  "Radical "

Evolution Ulasan The Tangled Bank: "Radical "

Bank Tangled mendapat ulasan tiga muka dalam terbitan terbaru Evolution , jurnal utama dunia mengenai biologi evolusi. Pengulas, Judith Bronstein dan Peter Reinthal dari University of Arizona, mempunyai perkara yang sangat baik untuk dikatakan. Berikut adalah beberapa petikan yang membuatkan saya tersenyum: Setiap bab berbunyi lebih seperti naratif yang menarik atau artikel akhbar tingkat pertama daripada sebagai buku teks (secara klasik, agak kering)

Stimulasi adalah penting

Stimulasi adalah penting

Hari kedua Persidangan Biologi Pemuliharaan Persatuan. Walaupun saya suka perkara ini, saya mengakui ada masa saya duduk dalam ceramah dan mata saya berat dengan kebosanan. Ini fenomena yang sama berlaku di pejabat kongres selama taklimat panjang yang membosankan ketika kita orang-orang dipinjam dan dirangsang

California Mengumumkan Pelan Ambisi untuk Memotong Gas Rumah Kaca

California Mengumumkan Pelan Ambisi untuk Memotong Gas Rumah Kaca

Beberapa minggu selepas Senat AS gagal meluluskan satu set peraturan untuk melambatkan pemanasan global, keadaan California menunjuk jalan ke hadapan. Pengawal udara California hari ini mengumumkan pelan berani untuk mengurangkan pelepasan gas rumah hijau yang akan mengubah cara utiliti menjana elektrik, pembuat kereta membina kereta dan pemaju membina bangunan, dan melancarkan pasaran luas negara dalam perdagangan kredit karbon