Kjernefordeler Analyse av endoskopkameramodul brukt på VirtaMed RoboS Simulator

Som en profesjonell plattform fokusert på teamtrening for robotkirurgi, henter VirtaMed RoboS Simulator sin kjerneverdi fra å skape et svært realistisk simuleringsmiljø som muliggjør sømløs overgang fra ferdighetstrening til klinisk applikasjon. Endoskopavbildningssystemet, som kjernebærer av «visuell tilbakemelding» i simulerte operasjoner, påvirker direkte ektheten og effektiviteten til trening. De endoskopkameramodul bygget med OmniVision OV02C10 CMOS fargebildesensor kan gi kritisk støtte for treningsscenariene til RoboS Simulator, takket være maskinvareparametere og ytelsesegenskaper som nøyaktig samsvarer med simulatorens behov. Dens spesifikke fordeler kan analyseres fra følgende dimensjoner:

RoboS-simulatoren trenger å simulere «dynamisk operasjon»-scenarier i robotkirurgi – for eksempel kirurger som utfører sutur med instrumenter eller nattbordsassistenter som justerer trokarvinkler. Disse operasjonene har ekstremt høye krav til bildeglathet og detaljklarhet. Denne endoskopmodulen støtter 1080P full HD-oppløsning og en maksimal bildefrekvens på 60FPS. På den ene siden kan den nøyaktig fange bevegelsesbanen til instrumenter og detaljer om vevskontakt, unngå «dynamisk bevegelsesuskarphet» forårsaket av utilstrekkelig bildefrekvens, og gjøre det mulig for praktikanter å utvikle en visuell vurderingslogikk i samsvar med ekte operasjoner. På den annen side kan 2 MP-piksler kombinert med fargegjengivelsesevnen til OmniVision OV02C10-sensoren virkelig gjenskape fargeforskjellene til menneskelig vev, og gi nøyaktig visuelt grunnlag for treningskoblinger som «identifisering av anatomiske strukturer i det kirurgiske området» og «bedømme operasjonspresisjon.» Dette stemmer overens med kjernemålet for overføring av ferdigheter til Simulatoren til Simulatoren til Simulator.

Et av hovedopplæringsinnholdet i RoboS-simulatoren er «minimalt invasiv instrumentoperasjon», som krever gjenoppretting av bevegelsen og synsfeltkontrollen til ekte endoskoper i trange kroppshulrom. Med en linsediameter på bare 3,9 mm kan denne modulen integreres perfekt i de minimalt invasive instrumentsimuleringskomponentene til RoboS-simulatoren, og replikerer operasjonslogikken til kliniske endoskoper som går inn i kroppshulene gjennom trokarer. I mellomtiden sikrer kombinasjonen av 1/7,25-tommers sensorstørrelse og 2,78 mm maksimal bildesirkel at mens objektivet forblir kompakt, unngås «synsfeltbegrensning» forårsaket av et for smalt bildeområde. Dette gjør at traineer ikke bare kan oppleve «minimalt invasive plassbegrensninger» under simulerte operasjoner, men også dekke viktige kirurgiske områder ved å justere linsevinkelen på riktig måte, noe som er svært konsistent med RoboS Simulator sitt designkonsept om å «replisere ekte kirurgiske plassbegrensninger.»

Den differensierte fordelen med RoboS-simulatoren ligger i å realisere samarbeidstrening mellom 'kirurger og nattbordsassistenter'. Kjerneferdighetene til nattbordsassistenter (som mageposisjonering og justering av instrumentinnføringsvinkel) er avhengig av 'vidvinkelsynsfelt' og 'stabil belysning' levert av endoskopet. Denne modulen har et 120° bredt synsfelt, som kan dekke nøkkelområder av den 'fullstendige sansebuken' i simulatoren, slik at nattbordsassistenter tydelig kan observere den relative posisjonen mellom trokaren og endoskopet, samt deformasjonstilbakemeldinger fra abdominalvev, og dermed unngå samarbeidsfeilvurderinger forårsaket av smale synsfelt. Samtidig kan de 6 integrerte 9653 LED-perlene i linsen simulere «miljøer med lite lys» i kroppshulrom. Ved å justere påfyllingslyset, gjenskaper det lysforskjellene på forskjellige operasjonssteder, og hjelper praktikanter med å mestre den kliniske ferdigheten med å «justere synsfeltet i henhold til lysforholdene» og fylle gapet i maskinvarestøtte for «komplekse lysscenariosimulering» i RoboS-simulatoren.

Den 'grunnleggende ferdighetsmodulen' til RoboS-simulatoren inkluderer 'presisjonstrening for endoskopdrift' som krever at deltakerne oppnår synsfeltfokusering gjennom manuell kontroll. Denne modulen støtter manuell fokusering, slik at deltakerne kan øve seg på å bruke «nøyaktig justering av endoskopfokuset» under simulert trening, dyrke «visuell-manuell koordinering»-evnen i samsvar med ekte operasjoner, og unngå forstyrrelse av autofokus på «kompetanseutvikling.» I tillegg har modulen bestått flere tester som FCE, CC-sertifisering og -sertifisering. RoHS, som oppfyller samsvarskravene til RoboS Simulator som en medisinsk treningsenhet. Den sikrer stabil bildeytelse under langvarig, høyfrekvent treningsbruk og overholder globale sikkerhetsstandarder for medisinsk utstyr, noe som reduserer samsvarsrisikoen i simulatordrift og vedlikehold.

RoboS-simulatoren må justere maskinvareoppsettet i henhold til treningsscenarier. Denne modulen har en delt design: den overfører MIPI-signaler til DSP-kortet via et Type-C-grensesnitt, sender deretter ut signaler med USB 2.0-hastighet og støtter UVC-protokollen. På den ene siden kan denne utformingen fleksibelt tilpasse seg den delte arkitekturen til «konsoll-simulert kroppshulrom» til RoboS-simulatoren, noe som letter justeringen av endoskopmodulens installasjonsposisjon i henhold til treningsbehov. På den annen side forenkler kompatibiliteten til UVC-protokollen dokkingsprosessen mellom modulen og simulatorens hovedkontrollsystem, og muliggjør «plug-and-play» uten ytterligere driverutvikling, noe som reduserer kompleksiteten til simulatormaskinvareintegrering. Samtidig sikrer den stabile overføringshastigheten til USB 2.0 sanntidstilbakemelding av bildedata i simulatoren, og unngår effekten av signalforsinkelse på treningsrytmen.