The dSPACE DS1103 controller board

The dSPACE DS1103 controller board (manufactured
by dSPACE, Inc.) recorded the position and force data from
the motor’s encoder and force sensor respectively, in real-time
along with grabbing images at the rate of 13 frames/s. We have
implemented a proportional + derivative (PD) controller to enable precise movement of the motor (and, hence,
the cuttingblade during cutting tasks).

B. Experimental Procedure for Measuring Liver Cutting
Forces
Since the experiments were performed on ex vivo liver tissue,
the preparation of the tissue before the experiment helped main-
tain the properties of the tissue as close as possible to the in
vivo properties. We transported the liver from freshly slaughtered pigs to our laboratory within 2 h postmortem.
The livertissue sample was not preconditioned because in surgery the
cutting forces experienced by the surgeon are from nonpreconditioned tissues. Before starting the experiment,
we cut the pig’sliver into 8 cm 15 cm specimens. However the thickness of
the liver specimen was variable since we wanted to preserve the
outer capsule of the liver in the cutting experiments. The outer
surface of the specimen was covered with petroleum jelly to
minimize moisture loss during the experiment. A bar of rectangular shape made of machineable plastic
with an array of small nails clamped at the bottom end penetrated through one edge
of the liver specimen to simulate a single constrained boundary
surface. While this is not an exact replication of the boundary
conditions for a human liver (which is partially attached on one
end to the diaphragm) this is none-the-less a simplification for
our initial tests and model (based on our discussions with surgeon collaborators).


C. Determination of the Depth of Cut
All the liver samples had a natural bulge in the thickness direction, which lead to more liver tissue
being encountered bythe blade as the cutting progressed. The depth of cut played
a significant role in the magnitude of the cutting force acting on
the blade. In this paper, we used image-processing techniques
to determine the depth of the blade embedded inside the liver
specimen during each instant of the cutting process.We used the
Bumblebee system to capture the image of the cutting blade as
it cut the tissue. The images were analyzed offline usingMatlab
6.5 with the image processing toolbox.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

คณะกรรมการควบคุม dSPACE DS1103 (ผลิตโดย dSPACE, Inc.) บันทึกข้อมูลตำแหน่งและแรงจากเซ็นเซอร์ตัวเข้ารหัสและกำลังของมอเตอร์ตามลำดับ ในเวลาจริงกับโลภภาพที่อัตราเฟรม s 13 เรามีใช้ตัวสัดส่วน + อนุพันธ์ (PD) ควบคุมให้เคลื่อนไหวอย่างแม่นยำของยานยนต์ (และ จึง cuttingblade ระหว่างงานตัด)B. ขั้นตอนการทดลองวัดตัดตับกองกำลังเนื่องจากการทดลองที่ดำเนินในอดีตเนื้อเยื่อตับ vivoการเตรียมเนื้อเยื่อก่อนทดลองช่วยหลัก-tain คุณสมบัติของเนื้อเยื่อเป็นปิดเป็นไปที่ในคุณสมบัติ vivo เราขนส่งตับสดฆ่าสุกรจากการปฏิบัติของเราภายใน 2 h postmortem ตัวอย่าง livertissue ที่ preconditioned เนื่องจากในการผ่าตัดประสบการณ์ โดยศัลยแพทย์กองตัดมาจากเนื้อเยื่อ nonpreconditioned ก่อนที่จะเริ่มทดลอง เราตัด pig'sliver ที่เป็น 8 ซม. 15 ซม.ไว้เป็นตัวอย่าง อย่างไรก็ตามความหนาของตัวอย่างตับเป็นตัวแปรเนื่องจากเราต้องการรักษาแคปซูลนอกของตับในการทดลองตัด ภายนอกพื้นผิวของตัวอย่างถูกปกคลุม ด้วยปิโตรเลียมเจลลี่ไปลดการสูญเสียความชื้นในระหว่างการทดลอง บาร์รูปร่างสี่เหลี่ยมที่ทำจากพลาสติก machineable มีอาร์เรย์ของเล็บเล็ก clamped ที่สุดทะลวงผ่านขอบหนึ่งของตับเพื่อจำลองขอบเขตจำกัดเดียวพื้นผิว ขณะนี้ไม่ได้จำลองแบบมีขอบเขตแน่นอนเงื่อนไขสำหรับตับมนุษย์ (ซึ่งบางส่วนอยู่ในสิ้นสุดการกะบังลม) นี้จะไม่มีเดอะน้อย simplification ที่สำหรับเราเริ่มทดสอบและจำลอง (ของเราสนทนากับแพทย์ผู้ร่วมงาน)C. กำหนดความลึกของการตัดตัวอย่างที่ตับมีกระพุ้งธรรมชาติในทิศทางความหนา ซึ่งทำให้เนื้อเยื่อตับเพิ่มมากขึ้น มีการพบใบมีดโดยเป็นการตัดหน้าไปเพียงใด ความลึกของการตัดเล่น บทบาท significant ในขนาดของกองทัพตัดทำหน้าที่ในใบมีด ในเอกสารนี้ เราใช้เทคนิคการประมวลผลภาพการกำหนดความลึกของการฝังตัวอยู่ในตับสิ่งส่งตรวจระหว่างแต่ละทันทีของการตัดเราใช้ให้จับรูปของใบมีดตัดเป็นระบบบัมเบิลบีมันตัดเนื้อเยื่อ รูป usingMatlab offline วิเคราะห์6.5 มีกล่องเครื่องมือการประมวลผลภาพ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

DSpace DS1103 ควบคุมคณะกรรมการ (ผลิต
โดย DSpace, Inc) บันทึกตำแหน่งและข้อมูลที่ใช้บังคับตั้งแต่
เข้ารหัสมอเตอร์และเซ็นเซอร์แรงตามลำดับในเวลาจริง
พร้อมกับโลภภาพในอัตรา 13 เฟรม / วินาที เราได้
ดำเนินการอนุพันธ์ + สัดส่วน (PD) ควบคุมการเปิดใช้งานการเคลื่อนไหวที่แม่นยำของมอเตอร์ (และดังนั้น
cuttingblade ในช่วงงานตัด). B. ขั้นตอนการทดลองสำหรับการวัดตับตัดกองกำลังตั้งแต่ทดลองดำเนินการใน ex vivo เนื้อเยื่อตับเตรียมของเนื้อเยื่อก่อนที่จะทดลองช่วยคลังTain คุณสมบัติของเนื้อเยื่อที่ใกล้ที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ในคุณสมบัติร่างกาย เราส่งตับจากสุกรฆ่าสดไปยังห้องปฏิบัติการของเราภายใน 2 ชั่วโมงการชันสูตรศพ. ตัวอย่าง livertissue ไม่ได้ preconditioned เพราะในการผ่าตัดกองกำลังตัดประสบการณ์โดยศัลยแพทย์จากเนื้อเยื่อ nonpreconditioned ก่อนที่จะเริ่มการทดลองเราตัด pig'sliver เป็น 8 ซม. 15 ซม. ชิ้นงาน แต่ความหนาของชิ้นงานที่ตับเป็นตัวแปรเนื่องจากเราต้องการที่จะรักษาแคปซูลนอกของตับในการตัดการทดลอง ด้านนอกพื้นผิวของชิ้นงานที่ถูกปกคลุมด้วยปิโตรเลียมเจลลี่ที่จะลดการสูญเสียความชุ่มชื้นในระหว่างการทดลอง บาร์ของรูปสี่เหลี่ยมทำจากพลาสติก machineable กับอาร์เรย์ของเล็บขนาดเล็กยึดที่ปลายด้านล่างทะลุผ่านขอบของชิ้นงานที่ตับเพื่อจำลองขอบเขต จำกัด เดียวพื้นผิว ขณะนี้ไม่ได้ทำแบบจำลองที่แน่นอนของขอบเขตเงื่อนไขสำหรับตับของมนุษย์ (ซึ่งอยู่ติดบางส่วนที่หนึ่งยุติการไดอะแฟรม) นี้เป็นใคร-น้อยไอออนบวก Fi Simpli สำหรับการทดสอบครั้งแรกของเราและรูปแบบ (ขึ้นอยู่กับการอภิปรายของเราร่วมมือกับศัลยแพทย์ ). C. การกำหนดความลึกของการตัดทั้งหมดตัวอย่างตับมีกระพุ้งธรรมชาติในทิศทางความหนาซึ่งนำไปสู่เนื้อเยื่อตับมากขึ้นถูกพบ bythe ใบมีดตัดเป็นความก้าวหน้า ความลึกของการตัดเล่นมีนัยสำคัญบทบาทลาดเทในขนาดของแรงตัดการแสดงบนใบมีด ในบทความนี้เราใช้เทคนิคการประมวลผลภาพเพื่อตรวจสอบความลึกของใบมีดฝังอยู่ภายในตับตัวอย่างในระหว่างการทันทีของแต่ละตัดกระบวนการเราใช้ระบบผึ้งในการจับภาพของใบมีดตัดเป็นมันตัดเนื้อเยื่อ ภาพที่ได้มาวิเคราะห์ของฟลอริด้าครับ usingMatlab 6.5 กับกล่องเครื่องมือประมวลผลภาพ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การประกาศ ds1103 ควบคุมบอร์ด ( ผลิต
โดยประกาศ , Inc . ) บันทึกตำแหน่งและข้อมูลบังคับ
ของมอเตอร์และเซ็นเซอร์แบบบังคับตามลำดับในเวลาจริง
พร้อมกับคว้าภาพในอัตรา 13 เฟรม / s . เรามี
ใช้อนุพันธ์ตาม ( PD ) ควบคุมให้เคลื่อนไหวที่แม่นยำของมอเตอร์ และดังนั้นในการตัดงาน cuttingblade

b )ทดลองวัดแรง

ตัดตับ เนื่องจากตับสัตว์ทดลองบนอดีตเนื้อเยื่อ
เตรียมทิชชูก่อนการทดลองช่วยหลัก -
เทนคุณสมบัติของเยื่อปิดที่เป็นไปได้ใน
โดยคุณสมบัติ เราส่งจากตับหมูสดฆ่าห้องปฏิบัติการภายใน 2 ชั่วโมง หลังจากเสียชีวิต
การ livertissue ตัวอย่างไม่ preconditioned เพราะศัลยกรรม
ตัดกองกำลังที่มีประสบการณ์โดยศัลยแพทย์จาก nonpreconditioned เนื้อเยื่อ ก่อนที่จะเริ่มการทดลอง
เราตัด pig'sliver เป็น 8 ซม. ความลึก 15 ตัวอย่าง แต่ความหนาของ
ตับตัวอย่างคือเนื่องจากเราต้องการรักษา
แคปซูลภายนอกของตับในการทดลอง
ภายนอกพื้นผิวของตัวอย่างที่ถูกปกคลุมด้วยปิโตรเลียมเจลลี่

ลดการสูญเสียความชื้นในระหว่างการทดลอง บาร์ของทรงสี่เหลี่ยม ทำจากพลาสติก machineable
กับอาร์เรย์ของเล็บขนาดเล็กหนีบที่ปลายล่างทะลุผ่าน
ขอบหนึ่งของตับตัวอย่างจำลองเดี่ยวจำกัดขอบเขต
พื้นผิว ในขณะที่ไม่มีซ้ำแน่นอนของเขตแดน
เงื่อนไขสำหรับตับมนุษย์ ( ซึ่งบางส่วนแนบปลายด้านหนึ่ง
กับไดอะแฟรม ) นี่ไม่มีน้อยจึงเป็นการทดสอบเบื้องต้นสำหรับ Simpli
ของเราและรูปแบบ ( ขึ้นอยู่กับการสนทนาของเรากับศัลยแพทย์คน )


C . การกำหนดความลึกของการตัด
ทั้งหมดตับตัวอย่างมีกระพุ้งในธรรมชาติ ความหนาของทิศทาง ซึ่งทำให้เนื้อเยื่อตับ
เพิ่มเติมถูกพบโดยใบมีดที่ตัดขึ้น . ความลึกของการตัดเล่น signi จึงไม่สามารถมีบทบาทในขนาดของแรงตัดทำ
ใบมีด ในกระดาษนี้เราใช้เทคนิคการประมวลผลภาพ
เพื่อตรวจสอบความลึกของใบมีดที่ฝังอยู่ภายในตับ
ตัวอย่างในแต่ละทันทีของกระบวนการตัด เราใช้ระบบการจับภาพผึ้ง

ของใบมีดตัดเป็นมันตัดเนื้อเยื่อ รูปวิเคราะห์ของfl Ine usingmatlab
6.5 กับการประมวลผลภาพกล่องเครื่องมือ