A system for producing highly realistic, real-time simulated operating
condition for interactive training of persons to perform minimally
invasive surgical procedures involving implements that are inserted and
manipulated through small incisions in the patient. The virtual
environment for this training system includes a housing with small
opening. An implement simulating a surgical implement is inserted into the
opening and manipulated relative to the housing. A movement guide and
sensor assembly monitors the location of the implement relative to the
housing and provides data about the implement's location and orientation
within the housing. The reported data is interpolated by a computer
processor, which utilizes a database of information representing a
patient's internal landscape to create a computer model of the internal
landscape of the patient. With reference to this computer model, the
processor controls the occurrence of force feedback opposing the motion of
the implement. A two-dimensional image representing the implement as it
would appear within the patient is generated by a processor-controlled
video imaging system based on the computer model of the patient's internal
landscape. This computer image of the implement is then merged with a
video image loop of a patient's internal landscape as it appears through a
heartbeat and breathing cycle, and the merged image is displayed on a
video display. The combined elements of real-time visual representation
and interactive tactile force feedback provide a virtual training
simulation with all elements of actual operation conditions, minus a live
patient.
Un sistema per produrre altamente realistico, condizione di gestione simulata in tempo reale per addestramento interattivo delle persone per effettuare come minimo le procedure chirurgiche invasive che coinvolgono gli strumenti che sono infilati e maneggiati nelle piccole incisioni nel paziente. L'ambiente virtuale per questo sistema di addestramento include un alloggiamento con la piccola apertura. Uno strumento che simula uno strumento chirurgico è inserito nell'apertura ed è maneggiato riguardante l'alloggiamento. Una guida del movimento e un complessivo sensore controlla la posizione dello strumento riguardante l'alloggiamento e fornisce i dati circa la posizione dello strumento e l'orientamento all'interno dell'alloggiamento. I dati segnalati sono interpolati da un processor del calcolatore, che utilizza una base di dati delle informazioni che rappresenta il paesaggio interno del paziente per generare un modello del calcolatore del paesaggio interno del paziente. Per quanto riguarda questo modello del calcolatore, il processor controlla il caso di risposte della forza che oppone il movimento dello strumento. Un'immagine bidimensionale che rappresenta lo strumento poichè comparirebbe presso il paziente è generata da un video sistema processor-controllato di formazione immagine basato sul modello del calcolatore del paesaggio interno del paziente. Questa immagine del calcolatore dello strumento allora è fusa con un ciclo di video immagine del paesaggio interno del paziente mentre compare durante un battito cardiaco e un ciclo di respirazione e l'immagine fusa è visualizzata su una video esposizione. Gli elementi uniti della rappresentazione visiva in tempo reale e delle risposte tattili interattive della forza forniscono una simulazione virtuale di addestramento tutti gli elementi dei termini reali di funzionamento, meno un paziente in tensione.