LAPAROSKOPİK CERRAHİ EĞİTİM SİMÜLATÖRÜ (L-CES)


Eyüboğlu K., Aygün E.(Yürütücü), Küçük N.

TÜBİTAK Projesi, 2021 - 2022

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Başlama Tarihi: Kasım 2021
  • Bitiş Tarihi: Ekim 2022

Proje Özeti

Laparoskopik cerrahi için, laparoskopik el aletleri ile azalmış dokunma hissi, üç boyutta yapılan işlemlerin iki boyutlu görüntüye aktarılması, azalmış derinlik algısı, el-göz koordinasyonu gerekliliği, dar çalışma alanı gibi zorluklar bulunduğunu bilmekteyiz. 

Bu durumu simüle eden yazılım-programlama tabanlı cihazlarda ise kullanılan yöntemler daha çok giriş seviyesi olarak tabir edilebilecek düşük polinom sayısına sahip grafik işlem motorları kullanılmakta veya tasarlanan sistemlerin kontrol sistemleri temel sanal gerçeklik ekipmanlarının parçalarından oluşmaktadır. 


Tüm bunlar genel amaçlı işlemler için yeterli olabilmekteyken el becerisi gerektiren  veya konuya özgün özel aletlerle çalışan alanlarda yeteri kadar başarılı değillerdir. Bunun sebebi ise genel amaçlı olarak üretilen kontrol sistemleri kullanmalarından dolayıdır. Bu konudaki eksiklerden yola çıkarak bu alandaki eksiklerin giderilmesi amacıyla usb üzerinden çalışan hareket algılama yöntemleri ile entegre çalışan bir donanım ve simülasyon geliştirmeyi planlıyoruz

Donanım için mevcut kullanılan light base tabanlı konumsal takip yerine hareketlerin algılanmasını  sağlayacak enkoderler yardımıyla sisteme aktaracağız.Bu sistem mevcut sistemlerde sorunlara neden olan gecikme yanlış konumlandırma ve düşük konumlandırma gibi sorunlara çözüm olacaktır. Bu durum hem azalmış  dokunma hissini iyileştirmemize yardım edecek hemde el göz kordinasyonu ve dar çalışma alanını daha iyi simüle edebileceğini planlıyoruz.


Sisteme entegre ekran görüntüsünü cihazımızın  VR bağlantısındaki arayüzdede konumlıyarak iki alanda da cihazın varyasyonlu kullanımına izin vermeyi planlıyoruz. Bu durumda mevcut ameliyat şartlarında sağlanan ortamı cihazın genel  kullanımı harici VR eklentisinde daha derinlik algısı yüksek kullanımını sağlıyacak ameliyat bölgesindeki baskı hissini de control giriş sisteminden sağlayacaktır. Bu durumunda çalışma aksaklığı göstermesinide göze alarak, b planıda olarak, control giriş sistemine ek olarak Vr systemin kendi kontrolcülerinide bu arayüze tanıtımını sağlıyacağız

 Simülasyon yazılım ve programlama arayüzüne gelecek olursak; bu aşamalarda kullanılacak yöntemler günümüz teknolojilerinin sağladığı en son yöntemlerden olan USB HID ve kullanıcı erişimine açık grafik işlem motorlarından olan Unreal Engine üzerinden yapılması hedeflenmektedir. Unreal Engine, yumuşak vücut fiziğine, parçacık efektlerine ve yerçekimi gibi daha basit şeylere izin veren iyi bir fizik motoruna sahiptir.

Bu motorun kullanıcağı arayüz içinde tasarımcılarımız öncelikle giriş arayüzünü tasarlıyacak sonra modüller için organ varyasyonlarını modelliyecek bu modelleme auto desk alt yapısında veya blender programında tasarlanacak. Bu tasarımlar Unreal Enginede programize edilip mentörlerin yardımıyla kurgulacaktır.

Son olarak cihazım Prototip yapımı için bir form tasarlanacak bu tasarım dahilinde bilgisayar bağlantıları kontrolcüler, ekran ve Vr ekranı bağlantıları sağlanıp kompakt bir cihaz üretimi gerçekleşecektir.