Виртуалды шынайылық технологиясын қолдана отырып, коронарлық артерияларды ангиопластика және стентирование жасауды оқытуға арналған зияткерлік тренажерды әзірлеу

Виртуалды шынайылық технологиясын қолдана отырып, коронарлық артерияларды ангиопластика және стентирование жасау бойынша оқытудан өтуге және дағдылар алуға мүмкіндік беретін зияткерлік көптілді бағдарламалық кешенді әзірлеу.

Әртүрлі біріктірілген әзірлеу орталары базасында компьютерлік оқыту тренажерларын әзірлеу және енгізу саласында талдау жүргізілді. Бағдарламалық кешенге жалпы талаптар құрылды. Әлемдік тәжірибені талдауға сәйкес медициналық оқыту саласындағы жұмыстардың көп бөлігі әзірлеу платформасы – Unity көмегімен іске асырылғаны анықталды. Осылайша, іске асыру технологиясы және әзірлеу ортасы ретінде Unity әзірлеушілер платформасын пайдалана отырып, виртуалды шынайылық технологиясы таңдалды. Камералардың жұмыс алгоритмі әзірленді. Пайдаланушы сцена ішінде камерамен бірінші жақтан әрекеттесетіндіктен, құралдарды артерияға енгізу кезінде не болатынын бақылауға мүмкіндік беретін камералар жүйесі, сондай-ақ бірінші жақтан шолу жасау мүмкіндігі жасалды. Бұл ретте пайдаланушының шолуы мен түрі дене қалпының, бастың, сондай-ақ қолдардың қалпының өзгеруіне байланысты өзгереді.

Пайдаланушыға шынайы виртуалды ортада медициналық құралдармен әрекеттесуге мүмкіндік беретін құралдардың жұмыс алгоритмі әзірленді. Құралдардың 3D модельдері мен мәтіндік сипаттамалары әртүрлі деңгейдегі медициналық білімі бар пайдаланушылардың қолжетімділігін қамтамасыз етеді.

Басу кезінде теріні деформациялауға, сондай-ақ катетерді орнату және басқа да қажетті медициналық процедураларды жүргізу үшін оны тесуге мүмкіндік беретін органикалық тіндердің мінез-құлық алгоритмі әзірленді. Сонымен қатар, пайдаланушы әр пациенттің тамырларының жеке ерекшеліктерін ескере отырып, артерия сипаттамаларын реттей алады. Симулятор ішінде екі қолдың жұмысы қамтамасыз етілді. Пайдаланушының екі қолы үшін қажетті барлық функционалды қамтитын код әзірленді. Осылайша, пайдаланушы операция барысына толық қатыса алады және құралдармен де, пациенттің виртуалды денесімен де әрекеттесе алады. 2-3 өлшемді Навье-Стокса теңдеулер жүйесі негізінде біртекті емес сығылатын сұйықтықтың қозғалыс процесінің математикалық моделі жасалды. Екі өлшемді модельді ақырғы айырымдар әдісімен дискретизациялау жүргізіліп, тамырдың тіктөртбұрышты аймағындағы қанның қозғалыс жылдамдығының таралуы алынды.

1. .

Қан ағымының пульсирлену сипатын модельдеу үшін стационарлық емес шекаралық шарт жүзеге асырылды және Эйлер мен Рунге-Кутт әдісімен шешілген қан ағымы қозғалысының екі өлшемді нәтижелері ұсынылды. Алынған нәтижелер пульсация функциясының сипатына сәйкес келетін толқын тәрізді сипатты көрсетеді, ал қан ағымының шығарындысы шыңы кезіндегі максималды жылдамдықтар басқа авторлардың жұмыстарында келтірілген жұмыс нәтижелеріне шамамен сәйкес келеді.