"Atragem sp-ecialisti IT&C pentn: echipele de suport din Romania si unele tari din grupul France'Telecom" ' (Pog. 9) Interviu cu Viorel NEDELCU, Resourcing Manager Orange Romania

Publicatie pentru IT management · lanuarie/Februarie2013 • Nr. 1 (367) • Anul XIX • Se distribuie controlat

U~DUUG) G)DUOlJDOlJ~ ~®1J ~8

~~Ql]~~1@~ ~~[Q)@[J[fj)~~~

atacateva repere lmportanteslevenimentedeosebitela nivel intematlonal privind cyber security care ne indreptatesc sa credem astfel. in data de 11 ianuarie 2013 a fost deschis noul Centru european de com­

batere a criminalitalii informatice (EC3), in cadrul Oficiului European de Polltle, Europol, la Haga - Olanda, pentru a contribui la protejarea entitalilor publice ~i private europene fala de criminalitatea informatica. (Pag. 12-14)

www.comuterworld.ro

osaptamana"hot" Doua sunt evenimentele care domina

aceasta ultima saptamana din februarie. Unul este "headline" peste tot ~i toata lumea buna a anallstllor, zlarlstllor, retelelor sociaIe - ~i ma refer aici la Mobile World 'Congress de la Barcelona - ~i

celalalt, mai putin in lumina reflectoarelor, dar mult mai tehniqi poate mai vital, din multe puncte de vedere, sl anume RSA Security Conference de la San Francisco. Ce Ie asearnana? Domeniul, in mod cert. IT-ul nostru cel de toate zllele, combinat fireste ~i cu C-ul. lmpllcatlile tnsa sunt diferite!

(Pag.3-4)

Retrospectiva 2012 Anul care a trecut a fost inca un an de

crtza, ceea ce nu l-a impiedicat pe actorii din domeniul IT sa iasa pe pia~a cu noi produse sau servicii. Unele dintre acestea sunt inovatoare, altele sunt"facelift"-uri ale unor produse mai vechi, important este insa ca plata de IT nu ~i -a pierdut complet dinamica ~i capacltatea de inovatle, chiar daca acestea au incetinit rorust din cauza crizei globale. Haldetl sa trecem in revlsta cateva dintre evenimentele care s-au petrecut in 2012 ~i care potential pot lnfluenta vlata ITinanii careyin.

(pag. 12-14)

• E-GUVERNARE

* *** * * * * *** *

UNIUNEAEUROPEANA GUVERNUL ROMANIEI Instrumente Structurale

2007-2013

Programul Operational Sectorial "Cre§terea Competitivitatli Economice" - co-finantat prin Fondul European de Dezvoltare Regionala

"Investitii pentru viitorul dumneavoastra"

HapticMed - Interfere cu retur haptic in aplicatii medicale

Primul prototip de palpare virtuala din Romania in functiune in Constanta

Real ita\ile virtuale ~i augmentate sunt tehnologii cheiein cadrul mediilor de lucru curente ~i viitoare cu aplkatliindiverse domenii aleactivitatii umane:medklna, educatle, inginerie, turism, iar lista poate continua.in ultimii ani, tehnologia aatins un stadiu de dezvoltare suficient pentru aoferi utilizatorului simulari multimodale avansate (i.e.raspuns vizual combinat cu raspuns tactil,denumit retur haptic).Astfel, sunt sensibil imbunata\iteatat senzatia prezentel la nivelul utilizatorului in cadrul mediilor virtuale, cat ~i interartiunea dintre utilizator ~i mediul simulat. Dezvoltarea acestor sisteme este 0 prioritate in programele de cercetare mondiale pentru ca au avantajul eficlentizarli ~i imbunatatirii diferitelor activitati umane (e.g. activitati de preqatlre a personalului medical, simulari realiste pentru testa rea rezldentllor in proceduri medica Ie, chirurgie etc.) .

Universitatea Ovidius din Constanta deruleaza,incepand cu data de 02.06.201 0, proiectul "HapticMed- lnterfete cu retur haptic in aplkatli medicaIe'; id: 567, cod SMIS: 12271, co-finantat prin Fondul European de Dezvoltare Regionala, in baza contractului de finantare nr. 128/02.06.2010, incheiat cu Autoritatea Nationala pentru Cercetare ~tiintifica - Organism Intermediar pentru Cercetare, in numele ~i pentru Ministerul Economiei, (omertulul ~i Mediului de Afaceri, in calitate de Autoritate de Management pentru Programul Operational Sectorial "Cre~terea

Competitivita\ii Economice': Obiectivul prioritar al proiectului il constituie propulsarea grupului de lucru

CeRVA (Cercetare in Realitate Virtuala ~i Augmentata) ca nucleu de cornpetenta ~tiin\ifica ~i tehnologica de inaIt nivel, la standarde lntematlonale, in cadrul Universita\ii Ovidius Constanta ~i indomeniulmediilorvirtuale cu retur haptic. Acest obiectiv se materializeaza ca rezultat direct altransferului de cornpetenta ~t i i n \ i fi ca

~i tehnka din partea Dr. Felix G. Hamza-Lup, expert in explorarea lnterfetelor om­ma~ina utilizand retur haptic~i aplicarea lorin domeniul pregiltirii medicale, catre echipa CeRVA a Universitatii Ovidius. in mod specific, proiectul se orlenteaza pe implementarea unui simulator utilizabil in pregiltirea ~i lmbunatanrea abilitatilor studentllor ~i arezidenplor chirurgi.

1. Arhitectura prototipului HapticMed Componentele software principale ale prototipului ce implementeaza mediul

virtual suport al unei simulari de lnterventle laparoscoplca sunt: componenta de intrare multimodala, motorul de simulare a mediului virtual, componenta de gestiune a perslstentel mediului ~i componenta de redare multlmodala, Figura 1 prezlnta atat aceste componente, cat ~i celelalte componente software ~i dispozitive hardware utilizate in implementarea prototipului HapticMed.

Componenta de intrare multtmodala asigura controlul dispozitivelor de

interaqiune disponibile utilizatorului: tastatura, mouse, SpaceMouse, Phantom, facand astfel poslblla exprimarea actlunllor permise utilizatorului ~i obtinerea unei lnterpretarl/reallzari a acestora in cadrul mediului simulat. in particular, simularea slrntulul tactil va fi real lzata prin implementarea unei forte de raspuns care va fi transmlsa ~i slmtlta de catre utilizator prin intermediul stiloului (en:stylus) dispozitivului haptic folosit.

Motorul de simulare este componenta care prlrneste datele transmise prin intermediul componentelor software asociate dispozitivelor hardware folosite de catre utilizator ~i Ielnterpreteaza incontextul mediului simulat. Pentru aceasta, else va baza pe accesulla entita\i1e componente ale mediului, pe simularea legilor fizice sau de alta natura, luand inconsiderare coliziunile ~i orice alte reartli ale obiectelor, deterrninand starea ~i reactllle mediului virtualla actlunlle utilizatorului.

1 ~

o III

Intrare I

=' -=-_=:::::~j I

Figura 7- Arhitectura de nivelinalt aprototipului HapticMed.

6 / COMPUTERWORLD • ianuarie - februarie 2013

E-GUVERNARE .

Motorul de simulare colaboreaza cu componenta de gestiune a persistentel mediului. Aceasta din urma implementeaza functil de citire/scriere adatelor stocate in baza de date aprototipului.

Motorul de simulare transmite datele de ie~ire componentei de redare muitlmodala. Aceasta permite crearea senzatillor multi-modale la nivelul utilizatorului, prin afisarea feedback-ului mediului la actlunlle acestuia. Scena mediului este fermata din obiecte 3D ce modeleaza instrumentele ~i tesuturlle simulate.Deformabilitatea tesuturllor induce dinamism scenei simulate,configuratia elementelor simulate schimbandu-se ca raspuns laactlunlle utilizatorului asupra elementelor.

(omponenta de redare multirnodala este fermata din doua componente: grafica ~i haptlca, fiecare ocupandu-se cu un tip de redare: vizuala sau haptlca. Pentru arealiza redarea grafica, prima components foloseste algoritmi ~i functi lale unui API grafic, care la randul luipoate utiliza biblioteca Glut ~i in mod obligatoriu se bazeaza pe llbrarlile OpenGL. (omponenta haptka se bazeaza pe un API haptic pentru atransmite 0 forta utilizatorului dispozitivului haptic.

Atat complexitatea mediului simulat, cat ~i precizia actului medical obliga atingerea unui echilibru intre fidelitatea qeornetnca, fizica, vizuala ~i haptlca a modelelor utilizate inimplementarea prototipului.

2.Mediul real simulat Prototipul slmuleaza executarea task-ului de baza de palpare aunui ficat pentru

identificarea aspectelor anatomice ~i atesutulu: anormal. (ampul operator este vizualizat cu ajutorul unui laparoscop.Acest dispozitiv are

diametrul in general de 10 mm, dar poate f ~i de 5 mm. Laparoscoapele din prima categorie asigura 0 vedere mai clara ~i mai lurnlnoasa asupra campului operator, dar neceslta 0 lndzie mai mare ~i sunt mai greu de manevrat in vederea navigarii inspatii strarnte.

Instrumentele chirurgicale sunt obiecte rig ide care vor interactiona intre ele ~i

cu tesuturl.lnteractlunlle includ contact, penetrare ~i proximitate dupa cum punctul de tnteractiune se afla pe suprafata, inauntrul sau in afara instrumentului sau a tesutulul,AI doilea tipde interactiune se apllca numai incazultesutulul,

Momentul in care se produce coliziunea este un eveniment ce trebuie sa fie gestionat de catre prototip din punctul de vedere alcelor doua componente:vizuala ~i haptlca. Vizual, raspunsul prototipului apare prin deformarea obiectului 3D ce slmuleaza tesutul atlns, in timp ce haptic, programul va raspuode utilizatorului cu ofor\a ce depinde de caracteristicile fizice ale tesutulul, pentru 0 simulare cat mai reallsta asimtulul tactil.

3. Scurta descriere asistemului de simulare HapticMed Prototipul HapticMed presupune interactiunea utilizatorului cu un mediu virtual

3D folosind un dispozitiv haptic. incadrul operatlllor laparoscopice mlscarea penselor chirurgicale este restnctlonata de spatlul redus de lucru ~i de faptul ca pensele sunt introduse prin incizii facute inabdomenul pacientului. Pentru asimula acest tipde mi~cari , am dezvoltat un sistem ce slmuleaza un mediu de lucru laparoscopic (vezi

Figura 2). Sistemul de simulare

este format dintr-un rnanerde pensa Maryland, un sistem de prindere cu baza fixa ce permite manevrarea manerulul pensei ca in cazul lnterventlel chirurgicale ~i un sistem de atasare la dispozitivul haptic.

HapticMed@work (arezultat aldlscutlilor cu colaboratorul din domeniul medical,am implementat

patru scenarii de evaluare aficatului, cate unul pentru fiecare patologie aficatului: normal (sanaros), cirotic, tumoral ~i hepatitic.

Indiferent de scenariu, utilizatorul are ladlspozitie doua pense virtuale (replici realiste ale penselor Maryland ~i Babcock) care ii permit palparea ficatului virtual 3D, fara insa af posibila penetrarea tesutulul, Utilizatorul are un timp de aproximativ 30 secunde pentru ase familiariza cu manevrarea instrumentului haptic ~i utilizarea lnterfetel grafice. in acest model, camera ~i sursa de lumina atasate camerei sunt fixe, utilizatorul nefiind ccnstrans de manipularea lorin simulator. lnterfata vizuo­haptlca cerespunzatoare este prezentata in Figura 3..

• •'

Figura 3- Testul de familiarizare autilizatorului cu interfata visuo-hapticii.

in sesiunea de evaluare aficatului normal, reprezentarea grafica aunui sistem cartezian de axe 3D permite utilizatorului orientarea in scena 3D. Aceasta functle este foarte utlla intoate scenariile de utilizare aprototipului (vezi Figura 4).

Figura 4 - Sesiune de luau cu prototipul HapticMed in evaluarea ficatului normal:interfata generalii (a), selectarea riispunsurilor (b).

Acest scenariu are ca scop evaluarea ~i irnouna­ta\irea cunostlntelor teore­tice ~i practice in cazul evaluarll unui ficat normal. Procesele de evaluare ~i

_';";';";;"".,jl irnbunatatlre agestului de palpare a ficatului sanatos au ca sublect: manmea

fortei aplicate in cadrul palparil, dlrectla pensei chirurgicale, zonele de palpare ale ficatului ~i metodologia de palpare.

~i in cazul ficatului cirotic, utilizatorul foloseste 0 pensa pentru a observa ~i

intelege atributele de suprafa\a ale ficatului a~a cum este ilustrat in Figura 5. Dupa ce rezidentul sl-a format o parere despre starea ficatului, el utllizeaza

acela~i sistem de meniuri ce ii permit diagnosticarea ficatului din diferite perspective: culoare, suprafata, conslstenta etc.

Figura 5 - Sesiune de luau cu prototipul HapticMed in evaluarea ficatului cirotie: interfata generalii (a), selectarea riispunsurilor (b).

ianuarie - februarie 2013 • COMPUTERWORLD / 7

• E-GUVERNARE

5cenariulde evaluare aticatului tumoral urmeaza aceeasistructura de evaluare precum cea utilizata la evaluarea ticatului normal ~i evaluarea ticatului cirotic: alegerea intrebarii, efecutarea unui gest de palpare obligatoriu pentru ai se valida raspunsul, introducerea raspunsuul. Modelul de ticat tumoral prezlnta doua tipuri de chisturi: un tip vizibilla suprafata ficatulul, care prezinta ~i proprletatt haptice diferite fata de restul suprafetei norma le, ~ i un tip invizibil utilizatorului, chisturi interne ticatului perceptibile doar in urma efectuarli palparii (asemeni tipului anterior, aceste chisturi au 0 conslstenta haptka crescuta fatade suprafata ticatului normal). Din cauza existentei acestor doua tipuri de chisturi, este recomandat ca utilizatorul sa palpeze in totalitate suprafata ticatului pentru a identitica toate forrnatlunlle existente in ticat (atat cele situate la supratata, cat ~i cele situate in interior - vezi Figura 6) .

Figura 6 - Sesiune de luau cu prototipul HapticMed in evaluarea ficatului tumoral: interfata generala (a), selectarea raspunsurilor (b).

Patologi ile unui ficat ~.....----------~........- hepatitic moditica un ticat

normal atat din punet de vedere vizual (vezi Figura 7l. cat ~i din punct de vedere haptic (ficatul hepatitic este determinat de 0 conslstenta «escuta) . Datorita acestor modificarl

minore, utilizatorul urrneaza acelasi pa ~i ca la evaluarea ficatului normal: alegerea intrebarilor, efectuarea gestului ~i introducerearaspunsului .

in perioada imediat urrnatoare, prototipul HapticMed urmeaza sa fieutilizat ~ i testat de catre medicii rezldenti ~ i studentii Facultatii de Medicina din cadrul Universitatii Ovidius din Constanta.

Figura 7 - Sesiune de luau cu prototipul HapticMed in evaluarea ficatului hepatitic: interfata generala (a), seleaatea raspunsurilor (b).

in concluzie, am - prezentat aspecte gene­

rale de proiectare, im­plementare ~i functionare a prototipului HapticMed, primul simulator din Romania ce trateaza palparea ficatului normal sau patologic in vederea

stabilirii unui diagnostic. Dezvoltarea acestui simulator aimbogatit cunostlntele echipei de dezvoltare in acestdomeniu de cercetare. Tn plus, avem convingerea ca folosirea simulatorului va imbunatati procesul de instruire vizuala ~i haptica

astudentllor de la tacultatile de medldna, inainte ca acest proces sa aiba loc in sallle deoperate,

Tncheiem cu precizarea ca acest material reprezlnta 0 sinteza a rezultatelor cercetarii realizata in timpul proiectului HapticMed ce au fost publicate in lucrarlle enumerate inbibliogratie.

Constanta,5 Februarie 2013

Bibliografie: 11] Felix G. Hamza-Lup, Adrian Seitan, Dorin M. Popovici and Crenguta M.

Bogdan. (2013) "Liver Pathology Simulation: Algorithm for Haptic Rendering and Force Maps for Palpation Assessment'; Medicine Meets Virtual Reality conference, MMVR 2013, Feb 20-23, San Diego, California.

[2] Felix G. Hamza-Lup, Adrian Seitan, Dorin M. Popovici, Crenguta M. Bogdan. (2012) «Medical Simulation and Training: "Haptic" Iiver». Proc. ofThe 7tl1 International Conference on Virtual Learning, Brasov, 2-3 nov. 2012, ISSN 1844-8933, p.27-33, 2012.

[3] Dorin M. Popovici, Felix G. Hamza-Lup, Adrian Seitan, Crenguta M. Bogdan. (2012) "Comparative Study of APls and Frameworks for Haptic Application Development'; 12tl1 International Conference on Cyberworlds, Darmstadt, Germania, 25-27 Sept., ISBN: 978-0-7695-4814-2112, IEEE, DOl 10.11 09/CW.2012.13, p. 37-44.

[4)F.G. Hamza-Lup, C. M.Bogdan, and A.Seitan. (2012) "Haptic Simulator for Liver Diagnostics through Palpation': Studies in Health Technology and Informatics, Vol.173, Medicine Meets Virtual Reality 19- NextMed, 20-23 February, Costa Mesa, California. ISBN 978-1-61499-021-5, doi:10.3233/978­1-61499-022-2-156, p.156-160.

[5)F.G. Hamza-Lup, A.Seitan, C. Petre, M.Polceanu, C.M. Bogdan, A.Nicola, D.M. Popovici. (2011) "Haptic User Interface and Practice-based Learning for Minimally Invasive Surgical Training'; 6thInternational Conference on Virtual Learning (ICVL), pg. 45-53, Oct.29-30, Cluj-Napoca, Romania.

[6)F. G. Hamza-Lup, C. M.Bogdan, D. M.Popovici, and O. D. Costea. (2011) "A Survey of Visuo-Haptic Simulation in Surgical Training'; International Conference onMobile, Hybrid, and On-line Learning, 22-28February, Gosier, Guadeloupe, France, p.57-62.

Nota: Acest material este in exclusivitate proprietatea Universitatii Ovidius Constanta ~i nu poate fi reprodus sau modificat innici un scop, in totalitate sau partia~ fara acordul scris alautorilor.

Persoane de contact: Felix Hamza-Lup, Dorin Mircea Popovici hmaie: Director proiect / Director executiv proiect Tel.: 0241/606428, Fax: 0241/618372, Email:fham76@gmail.com/dmpopovici@univ-ovidius.ro

Universitatea Ovidius Constanta B-dul Mamaia nr.124,900527 - Constanta WEB: http://hapticmed.cerva.ro

8 / COMPUTERWORLD • ianuarie - februarie 2013