Journal of the Korea Computer Graphics Society (한국컴퓨터그래픽스학회논문지)

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A Patellar Surgery Haptic Simulator for Veterinary Training

수의학 훈련을 위한 슬개골 수술 햅틱 시뮬레이터

  • Lee, Jun (Hoseo University Division of Computer Information and Engineering) ;
  • Eom, KiDong (Konkuk University Department of Veterinary Medicine) ;
  • Seo, Anna (Gacheon University of Medicine and Science)
  • Received : 2019.11.11
  • Accepted : 2020.02.17
  • Published : 2020.03.01
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Abstract

Patella surgery of small animal is an important veterinary surgery that the veterinarian should saw and drill the dislocated patella in order to fix the corrected position. However, the animal protection laws restrict the veterinarian students' chances for the practice and training of the patella surgery. This paper proposed a haptic based patella surgery simulator for veterinarian students. We modelled force feedback methods in order to provide best similar haptic feedbacks to the real drilling feedbacks in the patella surgery. The proposed patella drilling simulator provides haptic interface as a drill and a workbench in order to provide best surgery experiences. We conducted the performance evaluations in order to prove usability of the proposed patella surgery interface.

소동물의 슬개골 수술은 인간의 뼈보다 약하여 수술의 난이도가 어렵기 때문에, 소 동물의 슬개골 탈구 치료 수술 과정의 학습은 수의사에게 매우 중요하다. 소 동물의 슬개골 수술 훈련은 사체를 이용한 훈련을 하고 있으나 소 동물의 사체가 부족하기 때문에 시청각 자료나 수술 참관으로 수술을 학습하고 있어 수의학과 학생 및 전문 수의사들에게 충분한 훈련 환경이 제공되지 못하는 상황이다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 소동물의 슬개골 수술을 위한 햅틱 시뮬레이터를 제안한다. 제안한 시뮬레이터는 슬개골 드릴링 수술에 적용시켰으며 소동물의 드릴링에 대한 Force Feedback을 모델링하고 햅틱 인터페이스를 제공하고, 사용자가 몰입하여 수술 경험을 할 수 있는 워크 벤치를 제공하였다. 본 논문에서 제안된 슬개골 햅틱 시뮬레이터가 제공하는 드릴링 과정에서 햅틱 피드백에 대한 사용자 평가 결과 유의미한 결과를 얻을수 있었다.

Keywords

References

  1. 한국펫사료협회, "반려동물 보유 현황 및 국민 의식 조사 보고서", pp.7-8, 2017.
  2. S. May, "Modern Veterinary Graduates Are Outstanding, But Can They Better?". Journal of Veterinary Medical Education, Vol. 35, No. 4, University of Toronto Press, pp. 573-580, 2011. https://doi.org/10.3138/jvme.35.4.573
  3. Z. Bankowski, "INTERNATIONAL GUIDING PRINCIPLES FOR BIOMEDICAL RESEARCH INVOLVING ANIMALS (1985)", 1985
  4. D. Morris, C. Sewell, F. Barbagli, K. Salisbury, N. Blevins, S. Girod, "Visuohaptic Simulation of Bone Surgery for Training and Evaluation", IEEE Computer Graphics and Applications, Vol. 26, No. 6, IEEE Journals & Magazines, 2006.
  5. D. Morris, C. Sewell, N. Blevins, F. Barbagli, K. Salisbury, "A Collaborative Virtual Environment for the Simulation of Temporal Bone Surgery", Proc MICCAI, Vol. 3217, Springer-Verlag LNCS, 2004.
  6. M. Tsai, M. Hsieh, C. Tsai, "Bone Drilling Haptic Interaction for Orthopedic Surgical Simulator", Computers in Biology and Medicine, Vol. 37, No. 12, Elsevier 2007.
  7. K. Kim, Y. Park, J. Park, "Volume-based Haptic Model for Bone-Drilling", IEEE International Conference on Control, Automatio n and Systems, Vol. 1, IEEE Conference Publications, 2008.
  8. 류제하, 박진아, 김정, 최희병, "IT의료융합 의료 시뮬레이터 기술 동향", 정보과학회지, 제28권(7호), 정보과학회지, 2010.
  9. 이준, 서안나, 김원종, 김지인, 이승연, 엄기동, "증강현실 기술을 사용한 동물 의료 훈련용 정맥 주사 훈련 시뮬레이터", 한국 HCI학회 논문지, vol 7, no. 2, pp. 25-34, 2012.
  10. 김원종, "수의학 훈련을 위한 시뮬레이션 시스템의 실재감에 대한 연구 ", 건국대학교 석사학위 논문, 2014.03.
  11. S . Lee, J . Lee, A . Lee, N . Park, S . Lee, S . Song, A . Seo, H . Lee, JI . Kim, K. Eom, "Augmented reality intravenous injection simulator based 3D medical imaging for veterinary medicine", Vetenary Journal, vol. 196 no. 2, pp.197-202, 2013.
  12. 김석, 박진아, "햅틱 렌더링을 위한 거리 영역과 포인트 쉘 기반의 실시간 변형체 충돌 검사", 한국정보과학회논문지, 제38권(7호), 정보과학회지, 2011.

Cited by

  1. If you build it, they will learn: A review of models in veterinary surgical education vol.51, pp.1, 2022, https://doi.org/10.1111/vsu.13683