Μοντελοποίηση Κινήσεων Λαπαροσκοπικών Εργαλείων Με Κρυφά Μαρκοβιανά Μοντέλα Για Την Αυτόματη Κατάτμηση Και Την Αντικειμενική Αξιολόγηση Χειρουργικών Δεξιοτήτων

Abstract

Σκοπός της παρούσας Διπλωματικής Εργασίας είναι η ανάπτυξη μεθόδων και τεχνικών για τη μοντελοποίηση κινήσεων λαπαροσκοπικών χειρουργικών εργαλείων με στόχο την αυτόματη κατάτμηση των αντίστοιχων χειρουργικών διαδικασιών αλλά και την αντικειμενική αξιολόγηση της χειρουργικής δεξιότητας. Το συγκεκριμένο ερευνητικό πεδίο απολαμβάνει το ενδιαφέρον πολλών ερευνητών την τελευταία δεκαετία, λόγω των άμεσων εφαρμογών του στην δημιουργία ενός πλαισίου αναφοράς για τη βελτίωση της εκπαίδευσης των νέων χειρουργών.Στα πλαίσια της εργασίας αυτής κατασκευάστηκε ένας πρότυπος πειραματικός λαπαροσκοπικός προσομοιωτής ώστε να υποστηριχθεί η λήψη δεδομένων όσον αφορά την εκπαιδευτική χειρουργική διαδικασία της Λήψης - Εναπόθεσης. Τα δεδομένα αυτά χρησιμοποιήθηκαν για την ανάπτυξη ενός συστήματος αυτόματης κατάτμησης της διαδικασίας και αξιολόγησης της χειρουργικής δεξιότητας, βασισμένο στα Κρυφά Μαρκοβιανά Μοντέλα. Σε αυτήν την κατεύθυνση προτείνεται και υιοθετείται μια καινοτόμος προσέγγιση η οποία επιχειρεί την επίτευξη των παραπάνω στόχων χωρίς τον προκαθορισμό λεξιλογίου βασικών αρχέτυπων κινήσεων, αλλά μέσω μιας αυτόματης διαδικασίας δημιουργίας εσωτερικών καταστάσεων στο σύστημα κατάτμησης των κινήσεων.Τα αποτελέσματα της εργασίας, ιδιαίτερα όσον αφορά την αντικειμενική αξιολόγηση της χειρουργικής δεξιότητας, είναι πολύ ενθαρρυντικά. Οι επιδόσεις του αναπτυχθέντος συστήματος είναι αρκετά υψηλές και η γενικότερη συμπεριφορά του αξιόπιστη. Η επιτυχία της προσέγγισης που ακολουθήθηκε υποδεικνύει σημαντική προοπτική για μελλοντική εξέλιξη, ιδιαίτερα αν ληφθούν υπόψη οι εγγενείς περιορισμοί όσον αφορά τα διαθέσιμα δεδομένα.