13569

بررسي و مطالعه كاربرد همزاد ديجيتال در سيستمهاي بيومديكال و جراحي

1402

برهان بيگ زاده

يك سامانه سايبر - فيزيكي يك سامانه هوشمند كامپيوتري است كه يك فرايند يا سيستم مكانيكي را توسط الگوريتم‌هاي مبتني بر كامپيوتر كنترل يا نظارت مي‌كند. در سامانه‌هاي سايبر - فيزيكي، اجزاء فيزيكي و نرم‌افزاري به طور عميق با يكديگر تداخل دارند، قابليت عمل در مقياس‌هاي زماني و فضايي مختلف را دارند، چندين حالت رفتاري متمايز و چندگانه را نشان مي‌دهند، و به‌گونه‌اي با يكديگر تعامل دارند كه با متغيرهاي محيطي تغيير مي‌كند. هم‌زاد ديجيتال به‌عنوان يك زيربخش از يك سامانه سايبر - فيزيكي توسط اتصال سيستم فيزيكي و مدل مجازي بادقت بالا به وجود مي‌آيند و سه مؤلفه اصلي سامانه‌هاي سايبر - فيزيكي شامل ارتباطات، محاسبات و كنترل نيز در نظر گرفته مي‌شود. اين مدل‌هاي مجازي قادرند وضعيت فضايي و زماني خود، رفتارها، عملكردها و ساير جزئيات را شبيه‌سازي كنند، علاوه بر اينكه در ابعاد هندسي و ساختار به طور بسيار سازگار با اجزاي فيزيكي باشند. علاوه بر اين، مدل‌هاي در دنياي ديجيتال مي‌توانند براي بهينه‌سازي عمليات، ورودي مناسب را براي فرايندهاي فيزيكي تأمين كنند. مفهوم هم‌زاد ديجيتال در جراحي ستون فقرات يك پيشرفت برجسته است كه زمينه‌هاي تصويربرداري پزشكي، علوم كامپيوتر و رباتيك را به هم پيوند مي‌دهد. هم‌زاد ديجيتال يك نسخه مجازي از يك موجوديت يا فرايند فيزيكي است كه براي بازتاب دقيق همتاي دنياي واقعي خود طراحي شده است. اين فناوري پتانسيل عظيمي در تغيير جراحي ستون فقرات دارد؛ زيرا شبيه‌سازي‌هاي دقيقي از روش‌هاي جراحي به‌صورت بلادرنگ ارائه مي‌دهد. ايجاد هم‌زاد ديجيتال جراحي شامل ثبت جزئيات فرايند جراحي، از جمله آناتومي بيمار، ابزارهاي جراحي و محيط عمل مي‌شود. با بهره‌گيري از فناوري‌هاي تصويربرداري پيشرفته و تكنيك‌هاي تلفيق داده‌ها، همچنين مي‌توانند نحوه برنامه‌ريزي، اجرا و تحليل جراحي‌هاي ستون فقرات را متحول كنند.

6/9/2024 12:00:00 AM

83163

1403/04/19

Exploring the use of digital twins in biomedical systems and surgery

سايبر فيزيكي , همتاي ديجيتال , همزاد ديجيتال جراحي , جراحي ستون فقرات

cyber-physical , digital twin , digital twin surgery , spinal surgery