GPU haptic simulation of soft tissues deformation for spinal surgery training simulator
GPU haptic simulation of soft tissues deformation for spinal surgery training simulator
批准号:
486407-2015
负责人:
Ozell, Benoit
金额:
$1.82万
依托单位国家:
加拿大
项目类别:
Engage Grants Program
财政年份:
2015
资助国家:
加拿大
项目状态:
已结题
起止时间:
2015-01-01 至 2016-12-31
中文摘要
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英文摘要
OSSim Technologies (hereinafter named OSSim), as a private Canadian technology company, positions itself
as a pioneer and leader in Virtual Reality (VR)-based open orthopaedic surgeries designed for the training of
medical students and orthopaedic residents. Its first product, Sim-K simulator enables simulation training for
the total knee replacement procedure. OSSim is currently developing a VR training simulator for complex open
surgeries of the spine which requires a new real-time physics-based simulation technique for deformable soft
tissues. The motivation of this research is the growing need for robust soft tissues modelling capabilities in
complex interactive surgical simulation and time critical applications. Finite elements (FE) modeling, as an
accurate continuum mechanics based methodology, will be adopted in order to realistically model the
behaviour of the spinal cord, nerve roots, and intervertebral disks combined with the most recent Graphical
Process Unit (GPU) technology implementation in order to achieve high frequency update rate that is necessary
for haptic rendering. Areas of surgical real-time simulation including soft tissues deformation, contact
modelling and cutting, rely on GPU implementations to significantly improve computational times. The choice
of this integration scheme combining FE modelling technique and GPU computational approach will offer the
best trade-off between robustness, stability, and computing time. As for the spinal surgery simulator, haptic
devices will be incorporated for an immersive experience with tactile, visual and audio feedback. Incorporation
of haptics within GPU-based soft tissues models will impose an additional computational cost and challenge,
given that the force feedback in a realistic haptic simulation requires frequencies higher than 300Hz, versus the
30-60 Hz used in graphics. However, such a real-time soft tissue platform would allow residents to train on a
realistic environment. OSSim will exploit the research results in Montreal and successful outcomes from the
GPU-based models implementation will allow development of highly realistic medical training simulators and
creation of highly qualified jobs in engineering, quality, manufacturing, sales and marketing.
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会议论文
Environnement d'analyse et de communication des résultats numériques en visualisation scientifique
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批准号:227818-2013
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项目类别:Discovery Grants Program - Individual
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资助金额:$1.09万
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财政年份:2019
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负责人:Ozell, Benoit
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依托单位:
Simulations de neurochirurgie en temps réel sur GPU avec retour haptique pour le clippage d'anévrisme et la résection d'une tumeur cérébrale et/ou dans la moelle épinière
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批准号:501444-2016
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项目类别:Collaborative Research and Development Grants
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资助金额:$3.19万
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财政年份:2019
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负责人:Ozell, Benoit
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依托单位:
Simulations de neurochirurgie en temps réel sur GPU avec retour haptique pour le clippage d'anévrisme et la résection d'une tumeur cérébrale et/ou dans la moelle épinière
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批准号:501444-2016
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项目类别:Collaborative Research and Development Grants
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资助金额:$3.11万
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财政年份:2018
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负责人:Ozell, Benoit
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依托单位:
Simulations de neurochirurgie en temps réel sur GPU avec retour haptique pour le clippage d'anévrisme et la résection d'une tumeur cérébrale et/ou dans la moelle épinière
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批准号:501444-2016
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项目类别:Collaborative Research and Development Grants
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资助金额:$3.52万
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财政年份:2017
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负责人:Ozell, Benoit
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依托单位:
The use of Augmented Reality to Enhance Training on Healthcare Patient Simulators
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批准号:507671-2016
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项目类别:Engage Grants Program
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资助金额:$1.82万
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财政年份:2016
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负责人:Ozell, Benoit
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依托单位:
Environnement d'analyse et de communication des résultats numériques en visualisation scientifique
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批准号:227818-2013
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项目类别:Discovery Grants Program - Individual
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资助金额:$1.09万
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财政年份:2015
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负责人:Ozell, Benoit
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依托单位:
Environnement d'analyse et de communication des résultats numériques en visualisation scientifique
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批准号:227818-2013
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项目类别:Discovery Grants Program - Individual
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资助金额:$1.09万
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财政年份:2014
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负责人:Ozell, Benoit
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依托单位:
Environnement d'analyse et de communication des résultats numériques en visualisation scientifique
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批准号:227818-2013
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项目类别:Discovery Grants Program - Individual
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资助金额:$1.09万
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财政年份:2013
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负责人:Ozell, Benoit
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依托单位:
Synthèse d'images réalistes pour la modélisation graphique des flammes de la fumée et d'autres phénomènes physiques
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批准号:227818-2006
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项目类别:Discovery Grants Program - Individual
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资助金额:$0.73万
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财政年份:2012
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负责人:Ozell, Benoit
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依托单位:
Synthèse d'images réalistes pour la modélisation graphique des flammes de la fumée et d'autres phénomènes physiques
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批准号:227818-2006
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项目类别:Discovery Grants Program - Individual
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资助金额:$0.73万
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财政年份:2009
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负责人:Ozell, Benoit
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依托单位:
Synthèse d'images réalistes pour la modélisation graphique des flammes de la fumée et d'autres phénomènes physiques
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批准号:227818-2006
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项目类别:Discovery Grants Program - Individual
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资助金额:$0.73万
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财政年份:2008
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负责人:Ozell, Benoit
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依托单位:
Synthèse d'images réalistes pour la modélisation graphique des flammes de la fumée et d'autres phénomènes physiques
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批准号:227818-2006
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项目类别:Discovery Grants Program - Individual
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资助金额:$0.73万
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财政年份:2007
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负责人:Ozell, Benoit
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依托单位:
Synthèse d'images réalistes pour la modélisation graphique des flammes de la fumée et d'autres phénomènes physiques
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批准号:227818-2006
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项目类别:Discovery Grants Program - Individual
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资助金额:$0.73万
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财政年份:2006
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负责人:Ozell, Benoit
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依托单位:
Collaborative virtual reality environments for scientific visualization
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批准号:227818-2000
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项目类别:Discovery Grants Program - Individual
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资助金额:$0.73万
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财政年份:2005
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负责人:Ozell, Benoit
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依托单位:
Collaborative virtual reality environments for scientific visualization
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批准号:227818-2000
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项目类别:Discovery Grants Program - Individual
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资助金额:$0.73万
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财政年份:2004
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负责人:Ozell, Benoit
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依托单位:
Collaborative virtual reality environments for scientific visualization
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批准号:227818-2000
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项目类别:Discovery Grants Program - Individual
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资助金额:$0.73万
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财政年份:2002
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负责人:Ozell, Benoit
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依托单位:
Collaborative virtual reality environments for scientific visualization
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批准号:227818-2000
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项目类别:Discovery Grants Program - Individual
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资助金额:$0.73万
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财政年份:2001
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负责人:Ozell, Benoit
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依托单位:
Collaborative virtual reality environments for scientific visualization
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批准号:227818-2000
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项目类别:Discovery Grants Program - Individual
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资助金额:$0.73万
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财政年份:2000
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负责人:Ozell, Benoit
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依托单位:
国内基金
海外基金
基于Haptic的盲人空间认知及其在路径诱导过程中的应用模式研究
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批准号:41361084
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:52.0万元
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批准年份:2013
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负责人:郑江华
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依托单位: