Araştırma Makalesi

Üç boyutlu modellenen organlar üzerinde dokunsal cihaz kullanılarak deformasyonun simülasyonu

Cilt: 38 Sayı: 2 7 Ekim 2022
PDF İndir
EN TR

Üç boyutlu modellenen organlar üzerinde dokunsal cihaz kullanılarak deformasyonun simülasyonu

Öz

Günümüzde, bilgisayar grafiklerindeki gelişmeler sayesinde, birçok nesnenin asıllarına uygun şekilde sanal ortamda 3B modellenebilmesinde kayda değer gelişmeler elde edilmektedir. Tıp eğitiminde geliştirilen simülatörler ile organlar üzerinde doktor adaylarının çeşitli senaryolar kullanarak sayısız tekrar yapmalarına olanak sağlanarak pratik kazanmaları gerçekleştirilmektedir. Bu çalışmada, insan vücudu içerisinde bulunan safra, böbrek ve dalak gibi yumuşak dokuya sahip organların deformasyon algoritmaları ile yüzeysel benzetimlerinin yapılabilmesi için bir simülatör yazılım platformu geliştirilmiştir. Geliştirilen simülatör üzerinde, tasarlanan dokunsal cihaz donanımı ile anatomik yapılarına uygun şekilde 3B olarak modellenen organlar üzerine dokunulduğunda ya da çekme kuvveti uyguladığında model üzerinde gerçekleşen deformasyonun gerçekleşmesi sayesinde geri bildirim sağlanmıştır. Çalışmada, deformasyonun alınabilmesi için kütle yay ve moleküler modelleme metotları kullanılmıştır. Ek olarak, dokunsal cihaz ile modellenmiş örgü yapısı içerisinde hangi noktaya temas edildiğinin tespiti için çarpışma tespiti yöntemi tercih edilmiştir. Çalışma kapsamında geliştirilen simülatör üzerindeki tüm benzetimler, OpenGL kütüphanesi içerisinde bulunan fonksiyonlar kullanılarak gerçek zamanlı olarak gerçekleştirilmiştir. Ayrıca simülatörden toplamda 11 acemi ve uzman kullanıcı için simülasyon geri bildirimleri toplanmış ve her bir yumuşak doku için kullanıcıların elde ettikleri operasyon süreleri karşılaştırılmıştır. Yürütülen deneysel çalışmalar ve istatiksel analizler neticesinde, geliştirilen yazılım platformunun temas tespiti, tepki kuvveti, gerçek zamanlı benzetim ve deformasyon sonuçlarının görsel olarak ve hız açısından istenilen seviyede olduğu görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. 1. Volkaner B., Sozen S. N. Omurlu V. E., Realization of a desktop flight simulation system for motion-cueing studies, International Journal of Advanced Robotic Systems, 13, 85, 2016.
  2. 2. Ruiz S., Aguado C. Moreno R., Educational simulation in practice: a teaching experience using a flight simulator, Journal of Technology and Science Education, 4, 181-200, 2014.
  3. 3. Gómez A. E., Santos T. C. d., Massera C. M., Neto A. d. M. Wolf D. F., Driving Simulator Platform for Development and Evaluation of Safety and Emergency Systems, arXiv preprint arXiv:1802.04104, 2018.
  4. 4. Slob J., State-of-the-art driving simulators, a literature survey, DCT report, 107, 2008.
  5. 5. Taheri S. M., Matsushita K. Sasaki M., Virtual reality driving simulation for measuring driver behavior and characteristics, Journal of transportation technologies, 7, 123, 2017.
  6. 6. Hamza-Lup F. G., Bogdan C. M., Popovici D. M. Costea O. D., A survey of visuo-haptic simulation in surgical training, arXiv preprint arXiv:1903.03272, 2019.
  7. 7. Varalakshmi B., Thriveni J., Venugopal K. Patnaik L., Haptics: state of the art survey, International Journal of Computer Science Issues (IJCSI), 9, 234, 2012.
  8. 8. Lin Y., Wang X., Wu F., Chen X., Wang C. Shen G., Development and validation of a surgical training simulator with haptic feedback for learning bone-sawing skill, Journal of biomedical informatics, 48, 122-129, 2014.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

7 Ekim 2022

Gönderilme Tarihi

27 Ocak 2021

Kabul Tarihi

3 Haziran 2022

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2023 Cilt: 38 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA
Bulut, N. E., & Dandıl, E. (2022). Üç boyutlu modellenen organlar üzerinde dokunsal cihaz kullanılarak deformasyonun simülasyonu. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 38(2), 1263-1278. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.869134
AMA
1.Bulut NE, Dandıl E. Üç boyutlu modellenen organlar üzerinde dokunsal cihaz kullanılarak deformasyonun simülasyonu. GUMMFD. 2022;38(2):1263-1278. doi:10.17341/gazimmfd.869134
Chicago
Bulut, Nazmiye Ebru, ve Emre Dandıl. 2022. “Üç boyutlu modellenen organlar üzerinde dokunsal cihaz kullanılarak deformasyonun simülasyonu”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 38 (2): 1263-78. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.869134.
EndNote
Bulut NE, Dandıl E (01 Ekim 2022) Üç boyutlu modellenen organlar üzerinde dokunsal cihaz kullanılarak deformasyonun simülasyonu. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 38 2 1263–1278.
IEEE
[1]N. E. Bulut ve E. Dandıl, “Üç boyutlu modellenen organlar üzerinde dokunsal cihaz kullanılarak deformasyonun simülasyonu”, GUMMFD, c. 38, sy 2, ss. 1263–1278, Eki. 2022, doi: 10.17341/gazimmfd.869134.
ISNAD
Bulut, Nazmiye Ebru - Dandıl, Emre. “Üç boyutlu modellenen organlar üzerinde dokunsal cihaz kullanılarak deformasyonun simülasyonu”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 38/2 (01 Ekim 2022): 1263-1278. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.869134.
JAMA
1.Bulut NE, Dandıl E. Üç boyutlu modellenen organlar üzerinde dokunsal cihaz kullanılarak deformasyonun simülasyonu. GUMMFD. 2022;38:1263–1278.
MLA
Bulut, Nazmiye Ebru, ve Emre Dandıl. “Üç boyutlu modellenen organlar üzerinde dokunsal cihaz kullanılarak deformasyonun simülasyonu”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 38, sy 2, Ekim 2022, ss. 1263-78, doi:10.17341/gazimmfd.869134.
Vancouver
1.Nazmiye Ebru Bulut, Emre Dandıl. Üç boyutlu modellenen organlar üzerinde dokunsal cihaz kullanılarak deformasyonun simülasyonu. GUMMFD. 01 Ekim 2022;38(2):1263-78. doi:10.17341/gazimmfd.869134