VirtaMed가 미래의 외과의를 VR 교육하는 방법

VirtaMed: Unity 활용 사례

VirtaMed는 2007년부터 최첨단 가상 현실(VR) 애플리케이션을 통해 수술 치료의 품질을 개선해 왔습니다. 전문 하드웨어 기기와 데이터 기반 해부학적 모델의 조합을 활용함으로써 VirtaMed의 VR 교육 환경은 외과 의사가 기초 기술을 마스터하고 고급 개입에 대한 지속적인 전문 개발을 추구하도록 지원합니다.

참고: 이 사례 연구에는 일부에게 불편할 수 있는 의료 이미지가 포함되어 있습니다.

결과

Virtamed의 로봇 시뮬레이터의 목적은 외과 의사가 실습하고 기술을 향상할 수 있는 안전하고 제어된 환경을 제공하는 것입니다. 수술에 사용된 로봇 시스템을 모사하여 사실적이고 몰입도 높은 교육 경험을 제공합니다. 그 결과는 다음과 같습니다.

• 기존 수술에 비해 로봇 수술에 대한 학습 곡선이 짧습니다.
• 환자 개입에 필요한 수술 로봇에서 훈련을 추상화함으로써 중요 자원 부담 없음.
• 실험실 훈련의 필요성 감소 또는 제거, 비용 절감 및 수술 팀에 훈련을 반복할 수있는 기회를 제공합니다.

아래에서 시뮬레이션이 어떻게 생성되고 어떤 문제를 해결하는지 자세히 알아보세요.

수술 팀 훈련의 과제

RAS(로보틱스 보조 수술)는 고급 정밀도와 제어가 필요한 새로운 절차를 개척하고 기존 방법을 통해 수행할 수 없는 최소한의 침습적인 수술이 필요하게 되었습니다. 이러한 수술에 대한 수요가 증가함에 따라 잘 훈련되고 숙련된 수술 팀이 매우 중요합니다.

수술 로보틱스 훈련은 전통적으로 수술 테이블에 시신이나 의료 소품을 사용하여 수행되었습니다. 하지만 직원 교육은 일반적으로 실제 환자와 직접 진행되므로 교육 프로그램이 실제 수술을 방해하지 않도록 합니다.

수술 시뮬레이션은 의료진이 실습하고 기술을 향상할 수 있는 위험 없는 환경을 제공합니다. 이러한 시뮬레이터를 사용하면 외과 의사가 수술실을 막거나 실제 환자를 필요로 하지 않고도 연습할 수 있습니다. 이러한 혜택 덕분에 새로운 세대의 수술용 로봇과 함께 수술용 시뮬레이터도 더 많이 도입되고 있습니다.

시뮬레이터 한눈에 보기

대상 고객

로봇 시뮬레이터는 주로 병원 내 외과 팀뿐만 아니라 개별 외과 의사가 사용합니다. 의료 기관에서도 교육용으로 활용됩니다. 또한 로봇 제조사 시뮬레이터 기술을 사용하여 새로운 로봇 솔루션에 대해 외과 의사를 교육하고 교육합니다.

이게 뭐죠?

로봇 시뮬레이터는 수술 훈련을 위한 가상 현실 플랫폼 역할을 하며, 로봇 계측기 팔의 기능을 밀접하게 모사하고 수술 공간을 재현합니다. 실제 수술에 사용되는 로봇 시스템을 모방하여 사실적이고 몰입도 높은 교육 경험을 제공하도록 설계되었습니다. 시뮬레이터의 3D 소프트웨어 및 하드웨어 구성 요소는 실제 수술 콘솔, 마스터 컨트롤러, Vision 카트와 거의 동일한 독립형 교육 환경을 제공하도록 설계되었습니다.

이것이 얼마나 널리 채택되었습니까?

로봇 시뮬레이터의 도입은 매우 광범위하며 빠르게 증가하고 있습니다. VirtaMed는 의료 시뮬레이션 교육 솔루션의 선도적인 공급업체이며 현재까지 4대 차세대 수술 로봇 제조사 중 유일한 시뮬레이터 파트너입니다. 다양한 의료 기기용 맞춤형 시뮬레이터를 제작하는 기존 파트너십 외에도 VirtaMed는 현재 수술 담당자를 위한 확장된 교육 기능을 개발하고, Unity 새로운 초현실적인 VR 모듈을 준비하여 향후 로봇 및 디지털 지원 수술의 발전을 해결하고 있습니다.

가상 현실(VR)은 왜요?

VR 로봇 수술 교육은 학습을 향상시키고, 리텐션을 개선하며, 안전한 실습 환경을 제공하며, 접근성과 맞춤형 교육을 가능하게 하는 몰입형 경험을 제공합니다. 반복 가능한 스트레스가 적은 훈련 시뮬레이션은 비용이 많이 드는 실험실 훈련의 필요성을 줄이거나 제거할 수 있습니다. 무엇보다도 가상 교육 프로그램은 수술 결과를 개선하여 환자가 항상 최상의 치료를 받을 수 있도록 합니다.

어떤 하드웨어에서 실행되나요?

일부 시뮬레이터 배리에이션은 로봇 콘솔에 시뮬레이터가 연결된 '백팩'에 통합된 로봇 콘솔을 사용합니다. 다른 버전에서는 현장 팀이 쉽게 배포할 수 있도록 설계된 로봇 콘솔의 기능적 복제본을 사용하여 의료 전문가가 편리하고 빠르게 수술 경험을 얻을 수 있습니다.

어떤 교육 피드백 도구가 포함되어 있습니까?

VirtaMed의 개발자는 각 시뮬레이션에서 학습자가 능숙하다고 판단되기 위해 필요한 기준을 정의합니다. 시뮬레이터를 사용하면 훈련 세션 동안 계기 궤적과 같은 데이터를 수집할 수 있으며 사용자와 강사에게 피드백 리포트(점수 포함)를 제공할 수 있습니다.

Unity 솔루션 사용

VirtaMed 팀은 Unity Industry 퍼스트 파티 패키지 유틸리티 제품군을 활용하여 워크플로를 간소화하고, 개발 속도를 높이고, 강력한 시뮬레이션을 구축했습니다. 기술 스택에 포함된 Unity 기술에 대한 간략한 개요는 다음과 같습니다.

Pixyz

Pixyz 사용하면 애니메이터와 3D 모델러가 70가지가 넘는 파일 유형의 CAD 데이터에서 정확도 높은 에셋과 메시를 수집하고 렌더링할 수 있습니다. 이 파이프라인은 데이터 기반 해부학적 모델을 통합하고 실제 수술기기를 정확하게 가상화하는 데 매우 중요했습니다.

Unity 에디터

빌트인 Visual Studio 코드 및 기타 통합 개발 환경(IDE)에 대한 지원을 통해 간단한 개발과 디버깅이 가능했으며, 모델링 툴의 긴밀한 통합을 통해 VirtaMed의 기술 애니메이터는 3D 공간에서 물리 기반 월드 오브젝트를 자신 있게 조작할 수 있었습니다.

artikulation 바디 물리

수술 시뮬레이션에는 모델의 정밀한 회전과 가상 오브젝트와 메시 간의 강력한 충돌 상호 작용이 특히 특정 각도에서 필요합니다. 이러한 복잡하고 섬세한 물리 시뮬레이션을 수행하기 위해 VirtaMed는 Unity의 Articulation Body 컴포넌트를 사용하여 커스텀 물리 계층 구조를 만들었습니다.

고해상도 렌더 파이프라인(HDRP)

Unity HDRP고해상도 렌더 파이프라인)는 모델러에게 사실적인 비주얼과 텍스처를 설정할 수 있는 다양한 파라미터를 제공했습니다. 싱글 패스 인스턴싱과 멀티 패스 VR 렌더링을 전환할 수 있는 유연성 덕분에 VirtaMed의 엔지니어들은 최소한의 CPU 소비를 위해 렌더링 파이프라인을 최적화(하다)하고 더 강력한 GPU 장치(예: 특정 VR 주변 장치)에 시뮬레이션을 조정할 수 있었습니다.

셰이더 그래프

VirtaMed의 엔지니어들은 커스텀 프래그먼트와 버텍스 셰이더를 작성하고 컴파일할 필요가 없었습니다. HDRP와 함께 사용할 때, 개발자는 Shader Graph 유틸리티를 사용하여 최소한의 구성으로 셰이더 노드 계층을 구현할 수 있었습니다.

멀티플랫폼 배포

수술 훈련 시뮬레이션은 이기종 컴퓨팅 환경에서 실행되는 특수 하드웨어 입력 간의 지연 시간이 낮은 힙틱 피드백에 의존합니다. Unity 런타임 구성 파라미터 덕분에 다양한 컴퓨팅 플랫폼에 배포하고 특수 의료 기기와의 인터페이스를 간소화할 수 있었습니다.

런타임 디버깅

VirtaMed 엔지니어는 Unity의 빌트인 성능 프로파일러를 활용하여 테스트 중과 런타임 시 동작과 성능 문제를 디버깅했습니다. 이러한 툴은 시뮬레이션 로직과 하드웨어 설정을 모두 미세 조정하여 라이브 시뮬레이션 중에 최적화된 시각적 성능과 최대한의 반응성을 보장하는 데 필수적이었습니다.

자동화된 테스트

Unity Test Framework 덕분에 VirtaMed 엔지니어들은 현지 개발 환경에서 시뮬레이션된 결과물 내에서 실행할 수 있는 테스트를 구축했으며, 이를 통해 여러 분야의 팀이 우수한 디자인 패턴을 준수하고 지속적인 개발 중 소프트웨어 회귀를 사전에 방지할 수 있었습니다.

유저. '광고 지면'의 타겟 고객 반응

VirtaMed 고객의 평가

의료 전문가가 시뮬레이터를 통해 완전히 디지털화된 학습 과정을 중요하게 생각하는 이유는 다음과 같습니다.

• 최신 그래픽스 기술을 사용하는 사실적인 교육 환경
• 실습 시뮬레이션을 위한 실제 센서화 수술기기 통합
• 생생한 감각적 피드백이 고급 힙틱 인터페이스를 통해 제공됩니다.
• 시뮬레이터 플랫폼의 다양성과 모듈성 덕분에 컨퍼런스, 교육 센터, 병원 등 다양한 환경에 배포할 수 있습니다.

로봇 시뮬레이터는 병원에서 직접 수술 팀 전체를 위한 차세대 교육을 제공하는 혼합 현실 플랫폼 제공합니다. 이렇게 하면 실험실 훈련의 필요성이 줄어들거나 제거되므로 비용이 절감되고 반복 훈련이 가능합니다. VirtaMed의 시뮬레이터는 실제 로봇과 매우 유사하며 개별 교육 요구 사항에 맞는 원활한 경험을 제공하므로 외과 의사가 수술실에 진입하기 전에 기술을 습득하는 데 매우 유용합니다.

미래 전망

교육 역량 확장

VistaMed는 수술 팀의 교육에 로봇 시뮬레이터 플랫폼 추가로 통합하여 수술 역량을 지속적으로 향상할 계획입니다. 이러한 접근 방식을 통해 병원에서 직접 훈련할 수 있습니다.

파트너십

VirtaMed는 파트너십을 중요하게 생각하며 시뮬레이션 교육이 수술 교육과 로봇 수술 교육의 필수 요소라고 믿습니다. 전문가 및 협력사와의 협업은 전 세계의 외과 의사와 의료 전문가가 더 나은 환자 결과를 얻도록 훈련시키는 것을 목표로 합니다. 제품 개발 및 지속적인 혁신

VirtaMed는 더 많은 절차, 사례, 병리, 배리에이션, 합병증을 해결하기 위해 모듈 및 기타 제품을 확장하기 위해 최선을 다하고 있습니다.