Mixed reality temporal bone surgical dissector: Mechanical design
Notice bibliographique
Résumé
OBJECTIVE: The Development of a Novel Mixed Reality (MR) Simulation. An evolving training environment emphasizes the importance of simulation. Current haptic temporal bone simulators have difficulty representing realistic contact forces and while 3D printed models convincingly represent vibrational properties of bone, they cannot reproduce soft tissue. This paper introduces a mixed reality model, where the effective elements of both simulations are combined; haptic rendering of soft tissue directly interacts with a printed bone model. This paper addresses one aspect in a series of challenges, specifically the mechanical merger of a haptic device with an otic drill. This further necessitates gravity cancelation of the work assembly gripper mechanism. In this system, the haptic end-effector is replaced by a high-speed drill and the virtual contact forces need to be repositioned to the drill tip from the mid wand. Previous publications detail generation of both the requisite printed and haptic simulations. METHOD: Custom software was developed to reposition the haptic interaction point to the drill tip. A custom fitting, to hold the otic drill, was developed and its weight was offset using the haptic device. The robustness of the system to disturbances and its stable performance during drilling were tested. The experiments were performed on a mixed reality model consisting of two drillable rapid-prototyped layers separated by a free-space. Within the free-space, a linear virtual force model is applied to simulate drill contact with soft tissue. RESULTS: Testing illustrated the effectiveness of gravity cancellation. Additionally, the system exhibited excellent performance given random inputs and during the drill's passage between real and virtual components of the model. No issues with registration at model boundaries were encountered. CONCLUSION: These tests provide a proof of concept for the initial stages in the development of a novel mixed-reality temporal bone simulator.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».