A level set approach to high fidelity interactive bone shaving for virtual training of surgical osteotomies
Rattachement africain : us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
Interactive multimodal surgical simulators are powerful tools that allow efficient and objective assessment of surgical skills. Bilateral Sagittal Split Osteotomy (BSSO) requires precise cutting of the mandible with a motorized saw that cannot afford a high margin of error. Surgeons rely on visual and haptic cues that are hard to train for through existing curricula without training directly on patients. In this paper, we present a new algorithm to achieve low-cost, precise sawing of the bone that is capable of providing realistic force feedback to the user at haptic rates (~1000Hz). Our method is centered around treating the bone surface as a level set that is evolved at interactive rates upon user's interaction with the virtual saw. The movement of the virtual saw itself is governed by a rigid body solver which is attached to the pose (6 degrees of freedom) of the haptic device via a mass-spring-damper which also supplies haptic force feedback. Our method allows parameterization of the erosion rate, saw speed, and bone density thus making it suitable to any material shaving application including dentistry (e.g., tooth milling) and a variety of surgical osteotomies.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- A level set approach to high fidelity interactive bone shaving for virtual training of surgical osteotomies
- Date Crossref
- 04/04/2022
- Éditeur
- SPIE
- Type
- proceedings-article
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Où se fait cette recherche
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Kitware (United States) pays non établi dans la noticeEntreprise
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University of North Carolina at Chapel Hill pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of North Carolina Health Care pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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Kitware Inc. pays non établi dans la noticeEntreprise
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Inc. (United States) Kitware pays non établi dans la noticeEntreprise
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School of Dentistry Department of Orthodontics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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The Univ. of North Carolina at Chapel Hill (United States) pays non établi dans la noticeInstitution
Kitware (United States), University of North Carolina at Chapel Hill et University of North Carolina Health Care, avec 4 autres affiliations.
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