The force pyramid: a spatial analysis of force application during virtual reality brain tumor resection
Notice bibliographique
Résumé
OBJECTIVE Virtual reality simulators allow development of novel methods to analyze neurosurgical performance. The concept of a force pyramid is introduced as a Tier 3 metric with the ability to provide visual and spatial analysis of 3D force application by any instrument used during simulated tumor resection. This study was designed to answer 3 questions: 1) Do study groups have distinct force pyramids? 2) Do handedness and ergonomics influence force pyramid structure? 3) Are force pyramids dependent on the visual and haptic characteristics of simulated tumors? METHODS Using a virtual reality simulator, NeuroVR (formerly NeuroTouch), ultrasonic aspirator force application was continually assessed during resection of simulated brain tumors by neurosurgeons, residents, and medical students. The participants performed simulated resections of 18 simulated brain tumors with different visual and haptic characteristics. The raw data, namely, coordinates of the instrument tip as well as contact force values, were collected by the simulator. To provide a visual and qualitative spatial analysis of forces, the authors created a graph, called a force pyramid, representing force sum along the z-coordinate for different xy coordinates of the tool tip. RESULTS Sixteen neurosurgeons, 15 residents, and 84 medical students participated in the study. Neurosurgeon, resident and medical student groups displayed easily distinguishable 3D "force pyramid fingerprints." Neurosurgeons had the lowest force pyramids, indicating application of the lowest forces, followed by resident and medical student groups. Handedness, ergonomics, and visual and haptic tumor characteristics resulted in distinct well-defined 3D force pyramid patterns. CONCLUSIONS Force pyramid fingerprints provide 3D spatial assessment displays of instrument force application during simulated tumor resection. Neurosurgeon force utilization and ergonomic data form a basis for understanding and modulating resident force application and improving patient safety during tumor resection.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».