Анализ основных преимуществ модуля эндоскопической камеры, примененного к симулятору VirtaMed RoboS

Являясь профессиональной платформой, предназначенной для обучения команд роботизированной хирургии, VirtaMed RoboS Simulator извлекает свою основную ценность из создания высокореалистичной среды моделирования, которая обеспечивает плавный переход от обучения навыкам к клиническому применению. Система эндоскопической визуализации, являющаяся основным носителем «визуальной обратной связи» при моделировании операций, напрямую влияет на достоверность и эффективность обучения. Модуль камеры эндоскопа, построенный на основе цветного CMOS-датчика изображения OmniVision OV02C10, может обеспечить критически важную поддержку сценариев обучения RoboS Simulator благодаря своим аппаратным параметрам и характеристикам производительности, которые точно соответствуют потребностям симулятора. Его конкретные преимущества можно проанализировать по следующим параметрам:

Симулятор RoboS должен моделировать сценарии «динамических операций» в роботизированной хирургии, например, когда хирурги накладывают швы с помощью инструментов или прикроватные ассистенты регулируют углы троакаров. К этим операциям предъявляются чрезвычайно высокие требования к плавности изображения и четкости деталей. Этот модуль эндоскопа поддерживает разрешение Full HD 1080P и максимальную частоту кадров 60 кадров в секунду. С одной стороны, он может точно фиксировать траекторию движения инструментов и детали контакта с тканями, избегая «динамического размытия при движении», вызванного недостаточной частотой кадров, и позволяя обучающимся развивать логику визуальных суждений, соответствующую реальным операциям. С другой стороны, 2-мегапиксельные пиксели в сочетании с возможностью цветопередачи датчика OmniVision OV02C10 могут по-настоящему воспроизводить различия в цвете тканей человека, обеспечивая точную визуальную основу для обучающих операций, таких как «идентификация анатомических структур в хирургической зоне» и «оценка точности операции». Это соответствует основной цели симулятора RoboS — повысить эффективность передачи навыков посредством детального моделирования.

Одним из ключевых учебных материалов симулятора RoboS является «минимально инвазивная работа с инструментами», которая требует восстановления управления движением и полем зрения настоящих эндоскопов в узких полостях тела. Благодаря диаметру линзы всего 3,9 мм этот модуль можно идеально встроить в компоненты моделирования минимально инвазивных инструментов симулятора RoboS, воспроизводя операционную логику клинических эндоскопов, входящих в полости тела через троакары. Между тем, сочетание размера сенсора 1/7,25 дюйма и максимального диаметра изображения 2,78 мм позволяет избежать «ограничения поля зрения», вызванного чрезмерно узким диапазоном изображения, хотя объектив остается компактным. Это позволяет стажерам не только испытывать «минимально инвазивные ограничения пространства» во время моделирования операций, но и охватывать ключевые хирургические области, соответствующим образом регулируя угол линзы, что полностью соответствует концепции дизайна RoboS Simulator «воспроизведения реальных ограничений хирургического пространства».

Основное преимущество симулятора RoboS заключается в реализации совместного обучения «хирургов и прикроватных ассистентов». Основные навыки прикроватных ассистентов (такие как позиционирование брюшной полости и регулировка угла введения инструментов) основаны на «широкоугольном поле зрения» и «стабильном освещении», обеспечиваемом эндоскопом. Этот модуль имеет поле зрения шириной 120°, которое может охватывать ключевые области «полностью сенсорного живота» в симуляторе, позволяя ассистентам четко наблюдать относительное положение между троакаром и эндоскопом, а также обратную связь по деформации тканей брюшной полости, избегая тем самым ошибочных оценок сотрудничества, вызванных узкими полями обзора. В то же время 6 встроенных в линзу светодиодов 9653 могут имитировать «среду с низкой освещенностью» в полостях тела. Регулируя заполняющий свет, он воспроизводит различия в освещении различных хирургических участков, помогая стажерам освоить клинические навыки «регулировки поля зрения в соответствии с условиями освещения» и восполняя пробел в аппаратной поддержке «моделирования сложных сценариев освещения» в симуляторе RoboS.

«Модуль базовых навыков» симулятора RoboS включает в себя «обучение точности работы с эндоскопом», которое требует от обучаемых достижения фокусировки поля зрения посредством ручного управления. Этот модуль поддерживает ручную фокусировку, позволяя слушателям практиковаться в операции «точной настройки фокуса эндоскопа» во время симуляционного обучения, развивая способность «визуально-мануальной координации», соответствующую реальным операциям, и избегая вмешательства автофокусировки в «развитие навыков». устройство. Он обеспечивает стабильную производительность визуализации во время долгосрочного высокочастотного обучения и соответствует мировым стандартам безопасности медицинского оборудования, снижая риски несоблюдения требований при эксплуатации и обслуживании симулятора.

Симулятору RoboS необходимо настроить аппаратное обеспечение в соответствии со сценариями обучения. Этот модуль имеет разделенную конструкцию: он передает сигналы MIPI на плату DSP через интерфейс Type-C, затем выводит сигналы со скоростью USB 2.0 и поддерживает протокол UVC. С одной стороны, эта конструкция может гибко адаптироваться к разделенной архитектуре RoboS Simulator, «имитирующей консоль», что позволяет регулировать положение установки модуля эндоскопа в соответствии с потребностями обучения. С другой стороны, совместимость протокола UVC упрощает процесс стыковки модуля с основной системой управления симулятора, обеспечивая возможность работы по принципу «включи и работай» без дополнительной разработки драйверов, что снижает сложность аппаратной интеграции симулятора. В то же время стабильная скорость передачи данных USB 2.0 обеспечивает обратную связь данных изображения в симуляторе в режиме реального времени, избегая влияния задержки сигнала на ритм тренировки.