Εικονική χειρουργική με απτική συσκευή και προσομοίωση μαλακών ιστών
Η εικονική χειρουργική αποτελεί μια πολλά υποσχόμενη μέθοδος για την εκπαίδευση νέων χειρούργων καθώς επιτυγχάνει την σημαντική εξάλειψη του κόστους και του ρίσκου. Ουσιαστικά κατά την υλοποίησή της απεικονίζει γραφικά το μοντέλο κάποιου ανθρώπινου ιστού στην οθόνη του υπολογιστή και προσομοιώνει...
Κύριος συγγραφέας: | |
---|---|
Άλλοι συγγραφείς: | |
Μορφή: | Thesis |
Γλώσσα: | Greek |
Έκδοση: |
2018
|
Θέματα: | |
Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/11745 |
id |
nemertes-10889-11745 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
nemertes-10889-117452022-09-05T14:02:32Z Εικονική χειρουργική με απτική συσκευή και προσομοίωση μαλακών ιστών Virtual surgery simulation with haptic device and soft tissue deformation Γαροφαλάκη, Μαρία Μουστάκας, Κωνσταντίνος Δερματάς, Ευάγγελος Μουστάκας, Κωνσταντίνος Garofalaki, Maria Εικονική χειρουργική Απτικές συσκευές Μοντελοποίηση ιστού Virtual surgery Haptic devices Soft tissue 617.002 85 Η εικονική χειρουργική αποτελεί μια πολλά υποσχόμενη μέθοδος για την εκπαίδευση νέων χειρούργων καθώς επιτυγχάνει την σημαντική εξάλειψη του κόστους και του ρίσκου. Ουσιαστικά κατά την υλοποίησή της απεικονίζει γραφικά το μοντέλο κάποιου ανθρώπινου ιστού στην οθόνη του υπολογιστή και προσομοιώνει την κίνηση και την παραμόρφωση του ιστού. Επιπλέον παρέχει απτικές συσκευές μέσω των οποίων ο εκπαιδευόμενος μπορεί να χειριστεί τον ιστό ασκούντας του πιέσεις μέσω της αφής όπως ακριβώς και στη χειρουργική διαδικασία. Στις περισσότερες έρευνες που έχουν γίνει τον τελευταίο καιρό πάνω στο θέμα αυτό δίνεται μεγαλύτερη βάση στην βελτιστοποίηση του χρόνου εκτέλεσης της εφαρμογής καθώς λόγω της φύσης της είναι σημαντικό να εκτελείται σε πραγματικό χρόνο. Παρόλα αυτά όμως είναι πάρα πολύ σημαντική και η φυσική ακρίβεια της απόκρισης του μοντέλου του ιστού προκειμένου ο χειρούργος να εκπαιδευτεί σωστά στη φύση της επέμβασης και να είσαι σε θέσει να ανταπεξέλθει μετά σε κάποια πραγματική διαδικασία. Η παρούσα μελέτη αποτελεί μια προσπάθεια να συνδυάσει και τα δύο. Δηλαδή την επίτευξη καλού υπολογιστικού χρόνου και την μεγαλύτερη ακρίβεια απόκριση των μοντέλων επεξεργασίας όταν ο χρήστης αλληλεπιδρά με αυτά.Ο στόχος αυτός επιτυγχάνεται εφαρμόζοντας τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων για την επίλυση των διαφορικών εξισώσεων που διέπουν το μοντέλο κατά την γραμμική και μη γραμμική ελαστική του παραμόρφωση. Επιπλέον χρησιμοποιούνται τεχνικές παράλληλης και ταυτόχρονης επεξεργασίας διεργασιών προκειμένου να χρησιμοποιηθούν όσο πιο αποδοτικά γίνεται όλοι οι πόροι του συστήματος. In this chapter, we address a specific issue belonging to the field of biomechanics: modeling living tissue deformation with real-time constraints. We present different algorithms for modeling soft tissue deformation in the context of surgery simulation. These algorithms make radical simplifications about tissue material property, tissue visco-elasticity and tissue anatomy. This study is an attempt to achieve both good computing time and greater precision response of processing models when the user interacts with them. This goal is achieved by applying the method of the finite elements for the solution of the differential equations which govern the model in its linear and nonlinear elasticity deformation. 2018-12-03T07:34:02Z 2018-12-03T07:34:02Z 2018-10-11 Thesis http://hdl.handle.net/10889/11745 gr 0 application/pdf |
institution |
UPatras |
collection |
Nemertes |
language |
Greek |
topic |
Εικονική χειρουργική Απτικές συσκευές Μοντελοποίηση ιστού Virtual surgery Haptic devices Soft tissue 617.002 85 |
spellingShingle |
Εικονική χειρουργική Απτικές συσκευές Μοντελοποίηση ιστού Virtual surgery Haptic devices Soft tissue 617.002 85 Γαροφαλάκη, Μαρία Εικονική χειρουργική με απτική συσκευή και προσομοίωση μαλακών ιστών |
description |
Η εικονική χειρουργική αποτελεί μια πολλά υποσχόμενη μέθοδος για την εκπαίδευση νέων χειρούργων καθώς επιτυγχάνει την σημαντική εξάλειψη του κόστους και του ρίσκου. Ουσιαστικά κατά την υλοποίησή της
απεικονίζει γραφικά το μοντέλο κάποιου ανθρώπινου ιστού στην οθόνη του
υπολογιστή και προσομοιώνει την κίνηση και την παραμόρφωση του ιστού.
Επιπλέον παρέχει απτικές συσκευές μέσω των οποίων ο εκπαιδευόμενος
μπορεί να χειριστεί τον ιστό ασκούντας του πιέσεις μέσω της αφής όπως
ακριβώς και στη χειρουργική διαδικασία.
Στις περισσότερες έρευνες που έχουν γίνει τον τελευταίο καιρό
πάνω στο θέμα αυτό δίνεται μεγαλύτερη βάση στην βελτιστοποίηση του
χρόνου εκτέλεσης της εφαρμογής καθώς λόγω της φύσης της είναι σημαντικό
να εκτελείται σε πραγματικό χρόνο. Παρόλα αυτά όμως είναι πάρα
πολύ σημαντική και η φυσική ακρίβεια της απόκρισης του μοντέλου του
ιστού προκειμένου ο χειρούργος να εκπαιδευτεί σωστά στη φύση της επέμβασης
και να είσαι σε θέσει να ανταπεξέλθει μετά σε κάποια πραγματική
διαδικασία.
Η παρούσα μελέτη αποτελεί μια προσπάθεια να συνδυάσει και τα
δύο. Δηλαδή την επίτευξη καλού υπολογιστικού χρόνου και την μεγαλύτερη
ακρίβεια απόκριση των μοντέλων επεξεργασίας όταν ο χρήστης αλληλεπιδρά
με αυτά.Ο στόχος αυτός επιτυγχάνεται εφαρμόζοντας τη μέθοδο
των πεπερασμένων στοιχείων για την επίλυση των διαφορικών εξισώσεων
που διέπουν το μοντέλο κατά την γραμμική και μη γραμμική ελαστική του
παραμόρφωση. Επιπλέον χρησιμοποιούνται τεχνικές παράλληλης και ταυτόχρονης
επεξεργασίας διεργασιών προκειμένου να χρησιμοποιηθούν όσο
πιο αποδοτικά γίνεται όλοι οι πόροι του συστήματος. |
author2 |
Μουστάκας, Κωνσταντίνος |
author_facet |
Μουστάκας, Κωνσταντίνος Γαροφαλάκη, Μαρία |
format |
Thesis |
author |
Γαροφαλάκη, Μαρία |
author_sort |
Γαροφαλάκη, Μαρία |
title |
Εικονική χειρουργική με απτική συσκευή και προσομοίωση μαλακών ιστών |
title_short |
Εικονική χειρουργική με απτική συσκευή και προσομοίωση μαλακών ιστών |
title_full |
Εικονική χειρουργική με απτική συσκευή και προσομοίωση μαλακών ιστών |
title_fullStr |
Εικονική χειρουργική με απτική συσκευή και προσομοίωση μαλακών ιστών |
title_full_unstemmed |
Εικονική χειρουργική με απτική συσκευή και προσομοίωση μαλακών ιστών |
title_sort |
εικονική χειρουργική με απτική συσκευή και προσομοίωση μαλακών ιστών |
publishDate |
2018 |
url |
http://hdl.handle.net/10889/11745 |
work_keys_str_mv |
AT garophalakēmaria eikonikēcheirourgikēmeaptikēsyskeuēkaiprosomoiōsēmalakōnistōn AT garophalakēmaria virtualsurgerysimulationwithhapticdeviceandsofttissuedeformation |
_version_ |
1771297224126365696 |