外科医生和手术团队以能够在巨大压力下准确完成手术而闻名。他们需要敏锐的反应能力来完成日常工作，而建立这种精细的触觉需要多年的教育和培训。时间和效率对许多手术的成功至关重要，但先练习并不总是一种选择。有了 KindHeart 手术模拟器，手术团队可以学习更高水平的操作，同时深入了解病人在手术过程中的感受。借助 ATI 的力/力矩（F/T）传感器，KindHeart 的手术模拟设备能够捕捉手术过程中患者所受力的反馈。
这些高科技传感模拟器具有逼真的组织，并灌注了类似血液的物质、心跳以及手术过程中必须监测的其他生命体征。这些模拟器可为培训中的外科医生提供从工具到组织的真实体验，同时提供持续反馈。它们甚至可以模拟不良事件，如手术过程中的心脏病发作。这是一种极佳的教学模式，因为外科医生可以提高他们的实时反应能力，而且手术可以随时中断，不会给病人带来危险。KindHeart 设备的外观、感觉和行为为外科医生、团队甚至手术机器人提供了高度真实的实训体验。
通过与开发合作伙伴北卡罗来纳州凯里的 Touchstone 3D 公司密切合作，该团队为这些设备配置了双传感器装置；一个较大的 ATI Delta 传感器安装在人体模型的胸腔内，而一个较小的 ATI Mini40 传感器则安装在组织盒的下方。这种设计可以测量手术焦点处的力，以及手术器械穿过体壁时的力反馈。KindHeart 联合创始人兼总裁 Andy Grubbs 说：”两个 ATI 传感器都牢固地连接到 MIC-6 基准面上，我们实现了令人惊讶的信号分离，获得了许多有用的数据。
通过使用两个不同尺寸的传感器，该设备能够全面观察手术的生物力学效应。工具进入人体时对人体的作用力较大，需要范围较大的传感器，而焦点接触产生的作用力最好使用较小、分辨率较高的传感器来捕捉。ATI 的 F/T 传感器系列有多种传感器尺寸可供选择，以适应不同的测力水平。在本应用中，Delta 和 Mini40 传感器的防护等级为 IP65，可防止灰尘和液体喷溅，在本例中则可防止模拟手术中的液体喷溅。ATI 的 Delta 和 Mini40 F/T 传感器精度高、分辨率高，是测量手术过程中产生的力和扭矩的理想选择，可直接从手术过程中收集丰富的高质量数据。
尽管距离很近，这些传感器仍能提供清晰的反馈数据信号，而且噪声极低。此外，它们还能从患者一侧提供有利位置。到目前为止，用户已经发现病人的体重指数（BMI）会影响手术过程中施加在病人身上的力量。他们还能更好地了解肋骨在手术过程中是如何扭曲和扭转的。安迪-格拉布斯（Andy Grubbs）也认为，有关外科医生运动效率和时间利用的客观反馈非常有价值。他说：”外科医生都是很有竞争力的人，他们渴望客观地衡量自己的表现。这是第一款从患者角度提供评分的产品。
对于医疗保健专业人员来说，使用 KindHeart 传感模拟器将使他们更接近于准确了解病人在手术过程中的体验。他们可以帮助患者更好地做好术前准备，帮助他们了解术后疼痛和恢复时间方面的预期。这些团队将开发出更好的人体工学设计和反应时间，最终实现更快、更高效的手术。
从实际角度来看，模拟手术的数据可用于规范不同病人的手术程序，并确定针对不同类型病人调整方法和技术的最佳做法。对于医护人员来说，使用 KindHeart 设备进行的手术培训可以提高手术的准确性和效率。这意味着患者在手术期间和术后可以减少不适感，并获得更好的术后护理和恢复建议。
随着机器人手术越来越普及，KindHeart 模拟器成为提高机器人手术熟练程度的重要工具，同时也提高了手术的盈利能力。为了实现这一目标，手术机器人和人类机器人一样需要经验。KindHeart 的设备可重复使用，因此为手术机器人提供了一种可持续的培训选择。安装了 F/T 传感器的病人模特身体是永久固定的，但组织盒是可以更换的。最终，KindHeart 看到了其产品在这方面的巨大潜力。幸运的是，ATI 的 F/T 传感器非常坚固耐用，可进行数百万次的重复测量。它们具有很高的过载保护功能，同时还具有卓越的精度、刚度和分辨率，这意味着使用 KindHeart 传感器模拟器的团队可以确信，他们的系统将在未来数年内可靠地工作。
KindHeart 为外科手术培训开发了一个逼真的模型，该模型模仿人类行为并为用户提供丰富的体验；ATI 的 F/T 传感器为这些模型提供了感知能力。感应模拟器具有多种功能和可持续性，是提高外科医生、团队和手术机器人的熟练程度、人体工程学和最佳实践的理想工具。
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