Development and implementation of a physically based virtual reality simulator with haptic feedback for training in knee arthroscopy

In this project a virtual reality-based simulator with haptic feedback for arthroscopic knee surgery is implemented. The simulator allows the user to control a virtual instrument, whose position and rotation are transferred from the haptic device to the virtual reality, and to interact with a set of anatomical models of the knee joint, obtained by segmentation of MRI images. In addition, a deformable menisci tissue model is developed based on a mass-spring system and the virtual material is validated to reproduce the behaviour of natural tissue.

In questo progetto è stato implementato un simulatore in realtà virtuale con feedback aptico per la chirurgia artroscopica del ginocchio. Il simulatore permette all'utente di controllare uno strumento virtuale, la cui posizione e rotazione sono trasferite dal dispositivo aptico alla realtà virtuale, e di interagire con un insieme di modelli anatomici dell'articolazione del ginocchio, ottenuti attraverso la segmentazione di immagini di risonanza magnetica. Inoltre, è stato sviluppato un modello deformabile di menisco basato su un sistema massa-molla e tale materiale virtuale è stato validato per riprodurre il comportamento del tessuto naturale.