LEMwas that it removed the influence

LEMwas that it removed the influence of the nonuniform thickness of the samples to the quantitative measure of the deformation resistance of the tissue. The results from these studies will
serve as building blocks to develop a computationally efficient
finite element model for surgery simulation. It is envisioned that
this model can realistically reproduce the cutting forces characteristics through a haptic (sense of touch) feedback device.
In the literature, most modeling efforts are focused towards
assuming the mechanical properties and developing methods to
efficiently solve the tissue simulation problemfor robot-assisted
surgery/training [3], [4]. Some of the models in the literature
use the spring mass model [5] or hybrid elastic model [3] which
require low computation time, while trading off its complexities
and realism.
Properties of soft tissue has been extensively researched in
compression or tension experiments [6], [7]. Specifically for
porcine liver tissue, the Poisson’s ratio was determined based
on combined compression and elongation experiments [8]. Constitutive models were established for soft tissue or abdominal organ based on experimental data [9]–[11]. However, there has
been very little work on modeling the cutting process based
on observed experimental data [12]. Scissor cutting of animal
tissue has been explored and preliminary models to study the
process have been developed [13]–[15]. With regard to fracture
characteristics in cutting of soft tissue,Mai and Atkins [16] performed guillotine cutting to studymechanics during cuttingwith blade. Mahvash and Hayward [17], [18] analyzed the cutting
of deformable solids for haptics rendering. They were the first
to propose a computational model of cutting using an energy
approach of fracture mechanics in the framework of a deformation/rupture/cutting three-mode
tool-sample interaction hypothesis. A collaborating colleague conducted experiments of
cutting samples of potato (triangular and rectangular prisms)
and calf liver (rectangular prism) using a razor blade clamped to
a robotic manipulator to perform cutting in a direction orthogonal to the axes of the prisms
with a cutting speed of 1 mm/s. It was concluded that themeasurements supported the three-mode
tool-sample interaction hypothesis [17].While reasonably accurate methods for ex vivo studies have been developed, there is much required research in modeling soft-tissue cutting through
in vivo studies. With regard to computational simulation of surgery, the
key concern is to reduce the computational intensiveness of
the model while retaining model fidelity. Various methods
had been explored to reduce the order (size) of the models
while retaining fidelity. Finite element method (FEM) [19]
had been used in soft tissue simulation. Bro-Nilsen and Cotin
et al. [3], [20] used 3-D volumetric finite element model for
surgery simulation. To render the 3-D continuum FE model
of tetrahedral elements capable for real time simulation, they
reduced the order of the model by statically condensing out
the internal degree of freedom (dof) while keeping only the
degrees of freedom associated with surface nodes. James and
Pai [21] used boundary integral formulation and discretized the
geometry with boundary element method (BEM) in real-time
simulation of the deformation of linear elastic objects. For
linear elastic deformation, the solution can be attained by the
superposition of predetermined response of unit loading and
implemented with a low order updating algorithm. Zhuang
and Canny [22] proposed finite element models to speed up

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

LEMwas ว่ามันออกในอิทธิพลของชั้นความหนาไม่สม่ำเสมอของตัวอย่างที่จะชี้วัดเชิงปริมาณของความต้านทานความผิดปกติของเนื้อเยื่อ ผลจากการศึกษาเหล่านี้จะ
ทำหน้าที่เป็นอาคารบล็อกเพื่อพัฒนาสาย EF คอมพิวเตอร์เพียงพอ
ไฟแบบองค์ประกอบ Nite สำหรับการจำลองการผ่าตัด มันเป็นจินตนาการที่
รุ่นนี้แนบเนียนสามารถทำซ้ำลักษณะตัดกองกำลังผ่านสัมผัส (ความรู้สึกของการสัมผัส) อุปกรณ์ข้อเสนอแนะ.
ในวรรณคดีส่วนใหญ่ความพยายามสร้างแบบจำลองมีความสำคัญต่อการ
สมมติว่าคุณสมบัติทางกลและการพัฒนาวิธีการที่จะ
EF Fi ciently แก้จำลองเนื้อเยื่อ problemfor หุ่น ช่วย
ผ่าตัด / การฝึกอบรม [3] [4] บางรุ่นในวรรณคดี
ใช้รูปแบบมวลฤดูใบไม้ผลิ [5] หรือไฮบริดแบบยืดหยุ่น [3] ซึ่ง
ต้องใช้เวลาในการคำนวณต่ำในขณะที่ปิดการซื้อขายของความซับซ้อน
และความสมจริง.
คุณสมบัติของเนื้อเยื่ออ่อนได้รับการวิจัยอย่างกว้างขวางใน
การบีบอัดหรือการทดลองความตึงเครียด [ 6] [7] ที่ระบุไว้ถอนรากถอนโคนสำหรับ
เนื้อเยื่อตับหมู, อัตราส่วนของปัวซองถูกกำหนดตาม
การบีบอัดรวมกันและการทดลองการยืดตัว [8] รุ่นที่เป็นส่วนประกอบที่ถูกจัดตั้งขึ้นสำหรับเนื้อเยื่ออ่อนหรืออวัยวะในช่องท้องอยู่บนพื้นฐานของข้อมูลการทดลอง [9] - [11] แต่มีได้
รับการทำงานน้อยมากในการสร้างแบบจำลองกระบวนการตัดขึ้นอยู่
กับข้อมูลการทดลองสังเกต [12] ตัดขากรรไกรของสัตว์
เนื้อเยื่อได้รับการสำรวจและรูปแบบเบื้องต้นเพื่อศึกษา
ขั้นตอนการได้รับการพัฒนา [13] - [15] เกี่ยวกับการหัก
ลักษณะในการตัดเนื้อเยื่ออ่อน, เชียงใหม่และแอตกินส์ [16] ดำเนินการประหารชีวิตตัด studymechanics ในระหว่างการตัดใบมีด Mahvash และเฮย์เวิร์ด [17], [18] การวิเคราะห์การตัด
ของของแข็ง deformable สำหรับ haptics การแสดงผล พวกเขาเป็นครั้งแรกไฟ
ที่จะนำเสนอรูปแบบการประมวลผลของการตัดการใช้พลังงาน
วิธีการของกลศาสตร์การแตกหักในกรอบของการเปลี่ยนรูป / การแตก / ตัดสามโหมด
ปฏิสัมพันธ์เครื่องมือตัวอย่างสมมติฐาน เพื่อนร่วมงานทำงานร่วมกันดำเนินการทดลอง
การตัดตัวอย่างมันฝรั่ง (ปริซึมสามเหลี่ยมและสี่เหลี่ยม)
และตับลูกวัว (ปริซึมสี่เหลี่ยม) โดยใช้ใบมีดโกนที่จะยึด
หุ่นยนต์หุ่นยนต์ที่จะดำเนินการตัดในทิศทางที่ตั้งฉากกับแกนของปริซึม
ที่มีความเร็วในการตัดของ 1 mm / s ก็สรุปได้ว่า themeasurements สนับสนุนสามโหมด
ปฏิสัมพันธ์เครื่องมือตัวอย่างสมมติฐาน [17] ในขณะที่ความวิธีการถูกต้องเหมาะสมสำหรับการศึกษา ex vivo ได้รับการพัฒนามีการวิจัยที่จำเป็นมากในการสร้างแบบจำลองเนื้อเยื่ออ่อนที่ตัดผ่าน
ในร่างกายการศึกษา ในเรื่องเกี่ยวกับการจำลองการคำนวณของการผ่าตัด,
ความกังวลที่สำคัญคือการลดความรุนแรงของการคำนวณ
รูปแบบขณะที่การรักษารูปแบบไฟ delity วิธีการต่างๆที่
ได้รับการสำรวจเพื่อลดการสั่งซื้อ (ขนาด) ของรูปแบบ
ขณะที่การรักษา Fi delity วิธีการองค์ประกอบ จำกัด (FEM) [19]
ได้ถูกนำมาใช้ในการจำลองเนื้อเยื่ออ่อน Bro-Nilsen และ Cotin
และคณะ [3] [20] ใช้ 3-D Fi ปริมาตรรูปแบบองค์ประกอบ Nite สำหรับ
จำลองการผ่าตัด ที่จะทำให้ต่อเนื่อง 3-D รุ่น FE
ขององค์ประกอบ tetrahedral ความสามารถในการจำลองเวลาจริงพวกเขา
ลดการสั่งซื้อของรูปแบบโดยแบบคงที่กลั่นออกมา
การศึกษาระดับปริญญาภายในของเสรีภาพ (DOF) ในขณะที่การรักษาเพียง
องศาอิสระที่เกี่ยวข้องกับโหนดพื้นผิว เจมส์และ
ปาย [21] ใช้ขอบเขตสูตรหนึ่งและ discretized
เรขาคณิตด้วยวิธีองค์ประกอบเขตแดน (BEM) ในเวลาจริง
จำลองของการเสียรูปของวัตถุยืดหยุ่นเชิงเส้น สำหรับ
การเปลี่ยนรูปยืดหยุ่นเชิงเส้น, การแก้ปัญหาที่สามารถบรรลุโดย
การทับซ้อนของการตอบสนองที่กำหนดไว้ล่วงหน้าของการโหลดหน่วยและ
ดำเนินการกับขั้นตอนวิธีการปรับปรุงการสั่งซื้อต่ำ กวางสี
และแสนรู้ [22] เสนอ Fi รุ่นองค์ประกอบ Nite เพื่อเพิ่มความเร็ว

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

lemwas มันออกในfl uence ของความหนาสม่ำเสมอของตัวอย่างในการวัดปริมาณของการต้านทานของเยื่อ ผลจากการศึกษาเหล่านี้จะเป็นบล็อก
อาคารเพื่อพัฒนา computationally EF จึง cient
จึงไนท์ธาตุแบบจำลองการผ่าตัด มันเป็นวิสัยทัศน์ที่
รุ่นนี้สามารถสั่งทบทวนการบังคับลักษณะ ผ่านสัมผัส ( สัมผัส ) อุปกรณ์ป้อนกลับ
ในวรรณคดี ส่วนใหญ่จะเน้นการความพยายามต่อ
สมมติว่าคุณสมบัติเชิงกล และพัฒนาวิธีการ
EF จึง ciently แก้ไขเนื้อเยื่อจำลองหุ่นยนต์ช่วยผ่าตัดการฝึกอบรมเป็นประจำก็ตาม
/ [ 3 ] [ 4 ] บางรุ่นในวรรณคดี
ใช้รูปแบบ [ 5 ] หรือมวลสปริงรุ่นลูกผสม [ 3 ] ซึ่ง
ต้องยืดหยุ่นเวลาในการคำนวณต่ำ ในขณะที่การซื้อขายออกจากความซับซ้อนของมัน

และความสมจริง . คุณสมบัติของเนื้อเยื่ออ่อนที่ได้รับการวิจัยอย่างกว้างขวางในการบีบอัดหรือภาวะการทดลอง
[ 6 ] [ 7 ] กาจึงคอลลี่สำหรับ
ตับเลือดหมู อัตราส่วนของปัวซงก็ขึ้นอยู่กับ
ในการบีบอัดรวมและยืดตัวการทดลอง [ 8 ]แบบจำลองพฤติกรรมถูกสร้างเนื้อเยื่อหรืออวัยวะในช่องท้อง ซึ่งจากข้อมูลการทดลอง [ 9 ] - [ 11 ] อย่างไรก็ตาม ได้มีการทำน้อยมากในการสร้างแบบจำลอง

ตามขั้นตอนการตัดบนสังเกตการทดลอง [ 12 ] กรรไกรตัดเนื้อเยื่อสัตว์
ได้สำรวจและแบบจำลองเบื้องต้นเพื่อศึกษา
กระบวนการได้ถูกพัฒนาขึ้น [ 13 ] - [ 15 ] เกี่ยวกับกระดูกหัก
ลักษณะในการตัดเนื้อเยื่ออ่อน , เชียงใหม่และ Atkins [ 16 ] แสดงกิโยตินตัด studymechanics ในระหว่าง cuttingwith ใบมีด และ mahvash เฮย์เวิร์ด [ 17 ] , [ 18 ] วิเคราะห์ตัด
ของแข็ง deformable เพื่อสัมผัสเสมือนแสดง พวกเขาจึงตัดสินใจเดินทาง
เสนอแบบจำลองคอมพิวเตอร์ของการตัดการใช้พลังงาน
วิธีการของกลศาสตร์การแตกหักในกรอบสามโหมด
ตัวอย่างเครื่องมือตัด การปฏิสัมพันธ์สมมติฐาน / แตก / แบบร่วมมือเพื่อนร่วมงานดำเนินการทดลอง
ตัดตัวอย่างมันฝรั่ง ( สามเหลี่ยมและสี่เหลี่ยมปริซึม )
และลูกวัวตับ ( ปริซึม ) โดยใช้ใบมีดโกนหนีบ

เป็นหุ่นยนต์เพื่อทำการตัดในทิศทางตั้งฉากกับแกนของปริซึม
กับตัดความเร็ว 1 mm / s พบว่า themeasurements สนับสนุนสามโหมด
ตัวอย่างเครื่องมือปฏิสัมพันธ์สมมติฐาน [ 17 ] . ในขณะที่วิธีที่ถูกต้องเหมาะสมสำหรับการศึกษาฤทธิ์อดีตได้รับการพัฒนา มีมาก ต้องวิจัยในแบบ soft-tissue ตัด
การศึกษาในสัตว์ .เกี่ยวกับแบบจำลองคอมพิวเตอร์ของการผ่าตัด ,
กังวลหลักคือการลดความเข้มข้นของพลังงานคอมพิวเตอร์ของ
รูปแบบในขณะที่การรักษารูปแบบจึง delity . วิธีการต่างๆ
ได้รับสำรวจเพื่อลดการสั่งซื้อ ( ขนาด ) ของรุ่น
ขณะที่การรักษาจึง delity . วิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ ) [ 19 ]
ได้ถูกนำมาใช้ในการจำลองเนื้อเยื่ออ่อน พี่นิลเซิ่น และ cotin
et al . [ 3 ][ 20 ] ใช้ปริมาตร 3-D ไนท์องค์ประกอบรูปแบบ
จำลองจึงผ่าตัด การสร้างภาพแบบสามมิติขององค์ประกอบเหล็กต่อเนื่อง
สามารถจำลองเวลาจริง tetrahedral , พวกเขา
ลดการสั่งซื้อของรูปแบบโดยรวมระบายออก
ระดับภายในของเสรีภาพ ( DOF ) ในขณะที่การรักษาเท่านั้น
องศาอิสระที่เกี่ยวข้องกับโหนดที่พื้นผิว เจมส์และ
ปาย [ 21 ] ใช้กำหนดขอบเขตและเป็นแบบจุด
เรขาคณิตด้วยวิธีชิ้นประกอบ ( BEM ) ในการจำลองแบบเรียลไทม์
การเสียรูปของวัตถุยืดหยุ่นเชิงเส้น สำหรับ
การเสียรูปแบบเส้นตรง สามารถแก้ปัญหาได้โดยการตอบสนองของโหลดของที่กำหนดไว้ล่วงหน้า

ใช้กับหน่วยและต่ำเพื่อปรับปรุงขั้นตอนวิธีการ
จวงและแหลม [ 22 ] ได้เสนอองค์ประกอบรูปแบบเร็วขึ้นจึง ไนท์