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1、W7 NATIONAL INSTRUMENTS“Nl提供的各式训练课程，让原本就容易操作的LabVIEW平 台更能轻松上手，这点是其他的解决方案无法提供的。” Joseph Ka-Chun Siu, PhD, HPER Biomechanics Laboratory. University of Nebraska at OmahaThe Challenge:训练医生使用达文西外科手术系统(da Vinci Surgical System, dVSS)进行机器手宵辅助式腹腔镜检奁。The Solution:使用Nl LabVIEW开发平台，确保医科学生与新手医师能使用正确的动作进行机器手脊辅助式
2、腹腔镜检杳，以保障病患的安全。dVSS系统可在手术操作台工作时，通过在显 示器上观测3D图像实时获取手术台情况Author (s):Joseph Ka-Chun Siu, PhD - HPER Biomechanics Laboratory, University of Nebraska at OmahaNick Stergiou PhD University of Nebraska at OmahaDmitry Oleynikov MD University of Nebraska Medical Center腹腔镜检査是1种使用长型仪器插入小切口的低侵入性手术。跟传统的剖腹手术相比，腹腔镜
3、检査彻底颠覆了腹部病变的治疗方式，因为其恢复期较短、疼潇较 少,而且沾黏减少.让术后的生活质量大为提高然而，徒手进行腹腔镜检查也有几项限制，包會缺乏判别距离的能力、镜头控制不当、仪器头部的自由度受 限，而且手部与仪器的动作是顛倒的。这些限制会导致不自然且费力的手术姿势，而产生手术疲劳。使用Intuitive Surgical, Inc.公司的dVSS进行的机器手皆辅助手术，it医生克服了徒手腹胶镜桧査的巣些限制。进行机器手胃辅助式腹胶镜检査时，医师坐在操纵台，透过手术机器人遥控内 视镜仪器。3D视觉仿哀能判断距務手腕式的仪器接合能减少震动、比例运动(scaled mot.on),并堪加动作范B
4、S ,以提高医师的灵敏度。跟徒手腹腔橈检査相比使用机器系统可以让手 部与仪器的动作一致，减少腹胶镜医师的训练时间。目前dVSS已经通过美国食品及药物管理局的核准，可用于胃肠、胸凰、泌尿、妇科与心駐手术。训练医师操作使用LabVIEW的dVSS虽然机器手臂辅助手术蔚为风行,但是训练计划的发展仍然有限，而逢立1项机器手臂辅助手术的训练计划便能满足此需求。我们认为机器技术的学习应该纳入医学院的 课程。在奧马哈市内布拉斯加大学HPER生物力学实验室的内布拉斯加生物力学核心实验室中，我们与该校医疗中心的机器人手术实验室合作，开发1项机器人手术训 练计划供新手医师学习使用这门先逬的技术。我们使用LabVI
5、EW软件，开发了 2座训练平台。第一座平台是用来监控并记录医师在训练计划中的技现，以确保手术的过程正确无误。以LabVIEW为架构的训练平台 也会产生实时视觉回馈.让学员清逵他们在训练任务或活体组织上施展了多少力气。这种视觉回馈能协助学员左手术时减少对组织的伤害。我们也使用LabVIEW 虚拟 现实中创造适合训练的工作环境。而第二座训练平台則给予我们进行迴査所褊的弹性，透过以太网络在虚拟仿莫装置中收集数据并调整训练任务。虚拟机人手术训练可以 让多名医师同时受训，并提供问題导向训练计划，供新手医师学习机器人辅助手术。我们透过TCP/IP連結dVSS .以取得机器人手术系统的所有数据。我们也使用N
6、l USB- 6009数据濒取卡来链接肌电系统与电子量角器.以取得生理量测数据. 如医师的肌肉活化与关节角度等。我们之所以使用LabVIEW软件与NI数据换取硬件逬行图形化系统设计，有几个原因：NI提供的各式训练课程，让原本就容易操作的LabVIEW平台更能轻松上手，这 点是其他的解决方案无法提供的；虽然我们2位开发平台的工程师已经很熟悉LabVIEW的程序偏写，但是他们直能藉由参加奧吗哈市与林肯市举办的训练研讨会.进一 步提升技术并缩短开发时间；此外，因为透过软件定义的便件采用模块式结构,所以我们能够持续改逬训练系统。有了这套系统，研究人员与医疗人员就能客观评估在参加机器人手术训练计划之后，
7、手术的熟练度提高了多少。并因此减少手术疲劳并降低腹腔镜手术时的组 织受损这项应用可以协助训练医师让医师与病人同时受惠。Author Information:Joseph Ka-Chun Siu, PhDHPER Biomechanics Laboratory, University of Nebraska at Omaha6001 Dodge St.Omaha. NE 68182- 0216United StatesTel: 402- 554-3773Fax: 402- 554-3693ksiumail. uno maha, edudVSS系统可在手术操作台工作时，通过在显示器上观测3D图像实时获取手术台情况使用dVSS系统后的手术粪作台工作架构LegalThis case study (this case study) was developed by a National Instruments (”Nl”)customer. THIS CASE STUDY IS PROVIDED “AS IS” WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND AND SUBJECT TO CERTAIN RESTRICTIONS AS MORE SPECIFICALLY SET FORTH IN NI.COWS TERMS OF USE
