جراحی رباتیک
مرضیه سعیدیراد؛ حیدرعلی طالبی؛ محمد زارعینژاد؛ محمدرضا دهقان
دوره 7، شماره 4 ، اسفند 1392، ، صفحه 287-296
چکیده
شبیهسازی بیدرنگ برای نشان دادن رفتار واقعی بافت نرم به مدلهای بیومکانیک دقیقی نیاز دارد که دارای محاسبات سریع باشد. این مدلها در خدمت کاربردهایی از جمله تشخیص پزشکی، برنامهریزی و آموزش جراحی است. یکی از چالشها در شبیهسازی عمل جراحی، برش بافت نرم است که به تغییرات ساختار هندسی و مشبندی مجدد عناصر در زمان بصورت آنی نیاز ...
بیشتر
شبیهسازی بیدرنگ برای نشان دادن رفتار واقعی بافت نرم به مدلهای بیومکانیک دقیقی نیاز دارد که دارای محاسبات سریع باشد. این مدلها در خدمت کاربردهایی از جمله تشخیص پزشکی، برنامهریزی و آموزش جراحی است. یکی از چالشها در شبیهسازی عمل جراحی، برش بافت نرم است که به تغییرات ساختار هندسی و مشبندی مجدد عناصر در زمان بصورت آنی نیاز دارد. در این مقاله الگوریتم برشی با توجه به تحلیل هندسی بافت پیشنهاد شده است به طوری که تعداد درجات آزادی کمی تولید کرده و شبیهسازی پایدارتری را با آسیب کمتر به بافت نشان میدهد. با توجه به نتایج حاصل از شبیهسازی، الگوریتم پیشنهادی از سرعت نسبتاً زیادی برخوردار است. علاوه بر الگوریتم پیشنهادی برش، روش نگاشتی پیشنهاد شده است که ارتباط بین مدل فیزیکی عناصر و مشبندی بصری و برخورد را برقرار ساخته و عمل جراحی واقعیتری را نشان میدهد. در این مقاله برای به دست آوردن نتایج قابل اعتماد، از مدل فیزیکی، دقیق و محاسباتی اجزای محدود استفاده شده است. روش اجزای محدود برای پایداری، دقت و عملکرد کافی در شبیهسازی آنی بهکار میرود. الگوریتم پیشنهادی در محیط شبیهسازی SOFAبرای بافت نرم سهبعدی توموری شکل ارزیابی شده است.
پردازش تصاویر پزشکی
مرضیه ارشاد؛ علیرضا احمدیان؛ هوشنگ صابری
دوره 7، شماره 2 ، شهریور 1392، ، صفحه 155-162
چکیده
انطباق تصاویر قبل از عمل با فضای فیزیکی بیمار در حین عمل در سیستم های راهبری جراحی به کمک تصویر، برای ردیابی ابزار جراحی نسبت به بدن بیمار امری ضروری محسوب می شود. جراحی ستون فقرات به کمک تصویر نیز از این امر مستثنی نیست. به دلیل تفاوت در نحوه قرارگیری بیمار در تصویربرداری قبل از عمل و شرایط حین عمل، تفاوتی در انحنای ستون فقرات بیمار ...
بیشتر
انطباق تصاویر قبل از عمل با فضای فیزیکی بیمار در حین عمل در سیستم های راهبری جراحی به کمک تصویر، برای ردیابی ابزار جراحی نسبت به بدن بیمار امری ضروری محسوب می شود. جراحی ستون فقرات به کمک تصویر نیز از این امر مستثنی نیست. به دلیل تفاوت در نحوه قرارگیری بیمار در تصویربرداری قبل از عمل و شرایط حین عمل، تفاوتی در انحنای ستون فقرات بیمار ایجاد می شود این بدین معناست که یک انطباق صلب برای انطباق کل مهره ها کفایت نمی کند و لازم است که هر مهره بطور جداگانه به عنوان یک جسم صلب در نظر گرفته شود و عمل انطباق روی هر مهره بطور جداگانه صورت پذیرد. برای انطباق تک تک مهره ها از الگوریتم انطباق ICP استفاده شده. برای ارزیابی دقت انطباق، خطای TRE با در نظر گرفتن نقطه هدف در پایه مهره که محل جراحی در عمل جایگذاری پیچ در مهره محسوب می شود، محاسبه شد. در این تحقیق عوامل موثر بر خطای TRE که عبارتند از پیکره بندی نشانگرها نسبت به نقطه هدف، خطای FLE و الگوریتم انطباق مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت با پیشنهاد چند پیکره بندی مناسب از لندمارک های آناتومیکی با توجه به محدودیت های حین جراحی و همچنین در نظر گرفتن اثر FLE با استفاده از نسبت دادن وزن هایی به جفت نقاط متناظر در الگوریتم انطباق، بهبود 45 درصدی در خطای TRE حاصل شد.
جراحی رباتیک
محدثه یاریان؛ مهیار نراقی؛ سید مهدی رضاعی؛ محمد زارعینژاد؛ حامد غفاری راد
دوره 6، شماره 4 ، اسفند 1391، ، صفحه 287-297
چکیده
در این مقاله روش جدیدی برای کنترل سیستمهای جراحی رباتیک از راه دور دوجانبه با بازوی انعطافپذیر جراح ارائه شده است. در این راستا، ساختار دوگانهای از کنترلهای پسخوراند و پیشخوراند برای بازوی پیرو انعطافپذیر پیشنهاد شدهاست. این روش، توانایی روش شکلدهنده ورودی به عنوان کنترل پیشخوراند را برای کاهش ارتعاشات انتهای بازو ...
بیشتر
در این مقاله روش جدیدی برای کنترل سیستمهای جراحی رباتیک از راه دور دوجانبه با بازوی انعطافپذیر جراح ارائه شده است. در این راستا، ساختار دوگانهای از کنترلهای پسخوراند و پیشخوراند برای بازوی پیرو انعطافپذیر پیشنهاد شدهاست. این روش، توانایی روش شکلدهنده ورودی به عنوان کنترل پیشخوراند را برای کاهش ارتعاشات انتهای بازو و کنترل پسخوراند بر اساس کنترلکننده تناسبی- مشتقی مجتمع را برای کنترل حرکت صلب سیستم با هم میآمیزد. در این مقاله برای اولین بار، پایداری شکلدهنده ورودی در حلقه بسته کنترلی برای سیستمهای غیرخطی بررسی شد. شرایط پایداری کلی سیستم با وجود تأخیر زمانی ثابت در کانالهای ارتباطی با استفاده از روش لیاپانوف استخراج شده است. به سبب استقلال از پارامترهای سیستم، ترکیب کنترلی معرفیشده به پایداری مقاوم نسبت به عدم قطعیت پارامتری منتج شده است. به علاوه، با شکلدهی به فرمان ارسالی راهبر به پیرو، عملکرد ردیابی درحضور انعطافپذیری بهبود یافت. تأثیرگذاری چهارچوب پیشنهادی از نظر قابلیت همزمان تعقیب ورودی، کاهش ارتعاشات و ارزیابی بررسیهای تئوری، با شبیهسازیهای متعدد ارزیابی شد.