Simulação e avaliação de incisões cirúrgicas com realidade virtual

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Moura, Ives Fernando Martins Santos de
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
Texto Completo: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/tede/9663
Resumo: Incisions are a common task in most surgical procedures. Their learning is traditionally done in universities or teaching centers with the use of synthetic materials, animal parts, or, in more advanced stages, in real patients under the supervision of professionals. The use of simulators can contribute in this context of training, since with them it is possible to realistically simulate the materials used, carry out the practice repeatedly and immediately and automatically assess students' performance. Simulators capable of providing evaluation for the incision made in a given procedure are not common, and even those that exist do not have a specific assessment system for this task. The present study aimed to propose and develop an assessment system for surgical incisions simulated with computational methods, identifying the basic components of this process and using appropriate decision models for each of them. For this, the concepts and variables related to this procedure were studied, highlighting their most relevant characteristics and looking for ways to better provide assessment for them. The developed system considers two steps for the assessment of the incision, pre-surgical and surgical. The classical logic was the decision model used for most of the variables, with specific rules to deal with the particularities of each one. In order to evaluate the incision trajectory, the Support Vector Machine model was selected after experiments that compared the accuracy of the assessment of different decision models applied to databases containing rectilinear incision paths. For the validation of the system, metrics for the submental incision, component of the mandibular reconstruction procedure, used in the treatment of mandibular symphysis fractures, which has high prevalence in Brazil and in the world, were obtained and applied in an incision simulation in this region of the body. A computational incision simulation, the conceptualization of the evaluation system, a concrete implementation applied to the problem of the submental incision and conceptual maps, which systematize the knowledge used from different points of view, were produced in this work. It was verified that the assessment system responded adequately, with the classical logic rules and the Support Vector Machine providing results in accordance with the metrics used. Thus, it is observed that the assessment system proposed in this work represents an adequate tool for the use in the training of incision techniques.
id UFPB_24484f4caf8393d47ac421fdbc73724e
oai_identifier_str oai:repositorio.ufpb.br:tede/9663
network_acronym_str UFPB
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
repository_id_str
spelling Simulação e avaliação de incisões cirúrgicas com realidade virtualAvaliaçãoSimuladorIncisão SubmentonianaSupport Vector MachineLógica ClássicaIncisionAssessmentSimulatorSubmental IncisionCIENCIAS DA SAUDE::SAUDE COLETIVAIncisions are a common task in most surgical procedures. Their learning is traditionally done in universities or teaching centers with the use of synthetic materials, animal parts, or, in more advanced stages, in real patients under the supervision of professionals. The use of simulators can contribute in this context of training, since with them it is possible to realistically simulate the materials used, carry out the practice repeatedly and immediately and automatically assess students' performance. Simulators capable of providing evaluation for the incision made in a given procedure are not common, and even those that exist do not have a specific assessment system for this task. The present study aimed to propose and develop an assessment system for surgical incisions simulated with computational methods, identifying the basic components of this process and using appropriate decision models for each of them. For this, the concepts and variables related to this procedure were studied, highlighting their most relevant characteristics and looking for ways to better provide assessment for them. The developed system considers two steps for the assessment of the incision, pre-surgical and surgical. The classical logic was the decision model used for most of the variables, with specific rules to deal with the particularities of each one. In order to evaluate the incision trajectory, the Support Vector Machine model was selected after experiments that compared the accuracy of the assessment of different decision models applied to databases containing rectilinear incision paths. For the validation of the system, metrics for the submental incision, component of the mandibular reconstruction procedure, used in the treatment of mandibular symphysis fractures, which has high prevalence in Brazil and in the world, were obtained and applied in an incision simulation in this region of the body. A computational incision simulation, the conceptualization of the evaluation system, a concrete implementation applied to the problem of the submental incision and conceptual maps, which systematize the knowledge used from different points of view, were produced in this work. It was verified that the assessment system responded adequately, with the classical logic rules and the Support Vector Machine providing results in accordance with the metrics used. Thus, it is observed that the assessment system proposed in this work represents an adequate tool for the use in the training of incision techniques.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqAs incisões são uma tarefa comum na maioria dos procedimentos cirúrgicos. O aprendizado delas é tradicionalmente feito nas universidades ou centros de ensino com o uso de materiais sintéticos, peças de animais, ou, em estágios mais avançados, em pacientes reais com a supervisão de profissionais. O uso de simuladores pode contribuir neste contexto de treinamento, uma vez que com eles é possível simular de forma realista os materiais utilizados, realizar a prática repetidas vezes e avaliar de forma imediata e automática o desempenho dos estudantes. Simuladores capazes de fornecer avaliação para a incisão feita em determinado procedimento não são comuns, e mesmo os existentes não possuem um método de avaliação específico para esta tarefa. O presente trabalho teve por objetivo propor e desenvolver um sistema de avaliação para incisões cirúrgicas simuladas com métodos computacionais, identificando os componentes básicos deste processo e empregando modelos de decisão adequados para cada um deles. Para isso, foram levantados os conceitos e as variáveis relacionadas a este procedimento, destacando suas características mais relevantes e buscando formas de melhor fornecer avaliação para eles. O sistema desenvolvido considera duas etapas para a avaliação da incisão, pré-cirúrgica e cirúrgica. A lógica clássica foi o modelo de decisão utilizado para a maior parte das variáveis, havendo regras específicas para lidar com as particularidades de cada uma. Para a avaliação da trajetória da incisão foi utilizado o modelo Support Vector Machine, selecionado após a realização de experimentos que compararam a precisão da avaliação de diferentes modelos de decisão aplicados a bancos de dados contendo caminhos de incisões retilíneas. Para a validação do sistema, métricas para a incisão submentoniana, componente do procedimento de reconstrução mandibular, utilizada no tratamento de fraturas na sínfise mandibular, o qual tem alta prevalência no Brasil e no mundo, foram obtidas e aplicadas em uma simulação de incisão nesta região do corpo. Foram produzidos então uma simulação de incisão computacional, a conceitualização do sistema de avaliação, uma implementação concreta aplicada ao problema da incisão submentoniana e mapas conceituais, que sistematizam os conhecimentos utilizados a partir de diferentes pontos de vista. Verificou-se que o sistema de avaliação respondeu adequadamente, com as regras da lógica clássica e a Support Vector Machine provendo resultados em conformidade com as métricas utilizadas. Desta forma, observa-se que o sistema de avaliação proposto neste trabalho representa uma ferramenta adequada para o uso no treinamento de técnicas de incisão.Universidade Federal da ParaíbaBrasilCiências Exatas e da SaúdePrograma de Pós-Graduação em Modelos de Decisão e SaúdeUFPBMachado, Liliane dos Santoshttp://lattes.cnpq.br/0240551533292579Valença, Ana Maria Gondimhttp://lattes.cnpq.br/3186920393443928Moura, Ives Fernando Martins Santos de2017-10-02T13:42:54Z2018-07-21T00:22:15Z2018-07-21T00:22:15Z2017-07-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfMOURA, Ives Fernando Martins Santos de. Simulação e avaliação de incisões cirúrgicas com realidade virtual, 2017. 171 f. Dissertação (Mestrdo em Modelos de Decisão e Saúde)-Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, 2017.https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/tede/9663porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2018-09-06T01:17:39Zoai:repositorio.ufpb.br:tede/9663Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2018-09-06T01:17:39Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
dc.title.none.fl_str_mv Simulação e avaliação de incisões cirúrgicas com realidade virtual
title Simulação e avaliação de incisões cirúrgicas com realidade virtual
spellingShingle Simulação e avaliação de incisões cirúrgicas com realidade virtual
Moura, Ives Fernando Martins Santos de
Avaliação
Simulador
Incisão Submentoniana
Support Vector Machine
Lógica Clássica
Incision
Assessment
Simulator
Submental Incision
CIENCIAS DA SAUDE::SAUDE COLETIVA
title_short Simulação e avaliação de incisões cirúrgicas com realidade virtual
title_full Simulação e avaliação de incisões cirúrgicas com realidade virtual
title_fullStr Simulação e avaliação de incisões cirúrgicas com realidade virtual
title_full_unstemmed Simulação e avaliação de incisões cirúrgicas com realidade virtual
title_sort Simulação e avaliação de incisões cirúrgicas com realidade virtual
author Moura, Ives Fernando Martins Santos de
author_facet Moura, Ives Fernando Martins Santos de
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Machado, Liliane dos Santos
http://lattes.cnpq.br/0240551533292579
Valença, Ana Maria Gondim
http://lattes.cnpq.br/3186920393443928
dc.contributor.author.fl_str_mv Moura, Ives Fernando Martins Santos de
dc.subject.por.fl_str_mv Avaliação
Simulador
Incisão Submentoniana
Support Vector Machine
Lógica Clássica
Incision
Assessment
Simulator
Submental Incision
CIENCIAS DA SAUDE::SAUDE COLETIVA
topic Avaliação
Simulador
Incisão Submentoniana
Support Vector Machine
Lógica Clássica
Incision
Assessment
Simulator
Submental Incision
CIENCIAS DA SAUDE::SAUDE COLETIVA
description Incisions are a common task in most surgical procedures. Their learning is traditionally done in universities or teaching centers with the use of synthetic materials, animal parts, or, in more advanced stages, in real patients under the supervision of professionals. The use of simulators can contribute in this context of training, since with them it is possible to realistically simulate the materials used, carry out the practice repeatedly and immediately and automatically assess students' performance. Simulators capable of providing evaluation for the incision made in a given procedure are not common, and even those that exist do not have a specific assessment system for this task. The present study aimed to propose and develop an assessment system for surgical incisions simulated with computational methods, identifying the basic components of this process and using appropriate decision models for each of them. For this, the concepts and variables related to this procedure were studied, highlighting their most relevant characteristics and looking for ways to better provide assessment for them. The developed system considers two steps for the assessment of the incision, pre-surgical and surgical. The classical logic was the decision model used for most of the variables, with specific rules to deal with the particularities of each one. In order to evaluate the incision trajectory, the Support Vector Machine model was selected after experiments that compared the accuracy of the assessment of different decision models applied to databases containing rectilinear incision paths. For the validation of the system, metrics for the submental incision, component of the mandibular reconstruction procedure, used in the treatment of mandibular symphysis fractures, which has high prevalence in Brazil and in the world, were obtained and applied in an incision simulation in this region of the body. A computational incision simulation, the conceptualization of the evaluation system, a concrete implementation applied to the problem of the submental incision and conceptual maps, which systematize the knowledge used from different points of view, were produced in this work. It was verified that the assessment system responded adequately, with the classical logic rules and the Support Vector Machine providing results in accordance with the metrics used. Thus, it is observed that the assessment system proposed in this work represents an adequate tool for the use in the training of incision techniques.
publishDate 2017
dc.date.none.fl_str_mv 2017-10-02T13:42:54Z
2017-07-29
2018-07-21T00:22:15Z
2018-07-21T00:22:15Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv MOURA, Ives Fernando Martins Santos de. Simulação e avaliação de incisões cirúrgicas com realidade virtual, 2017. 171 f. Dissertação (Mestrdo em Modelos de Decisão e Saúde)-Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, 2017.
https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/tede/9663
identifier_str_mv MOURA, Ives Fernando Martins Santos de. Simulação e avaliação de incisões cirúrgicas com realidade virtual, 2017. 171 f. Dissertação (Mestrdo em Modelos de Decisão e Saúde)-Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, 2017.
url https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/tede/9663
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Ciências Exatas e da Saúde
Programa de Pós-Graduação em Modelos de Decisão e Saúde
UFPB
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Ciências Exatas e da Saúde
Programa de Pós-Graduação em Modelos de Decisão e Saúde
UFPB
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
instname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
instacron:UFPB
instname_str Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
instacron_str UFPB
institution UFPB
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
repository.mail.fl_str_mv diretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.br
_version_ 1801842912982466560