يعمل نموذج الإبرة الطبية على تحسين منصات التدريب الافتراضية للجراحين المبتدئين

نموذج رياضي طوره باحثون في جامعة بريستول يمكن أن يحسن دقة استخدام الإبرة الطبية في عمليات المحاكاة الجراحية. النموذج الجديد ، الذي ينتج تأثيرًا يُقال إنه "مشابه قدر الإمكان" لتوصيل الإبرة الواقعية ، لديه القدرة على تحسين تدريب الجراحين المبتدئين.

تُستخدم الإجراءات الجراحية طفيفة التوغل التي يتم إجراؤها عن طريق الإبر الموضوعة عبر الجلد لمجموعة واسعة من التطبيقات الطبية - بما في ذلك خزعة الأنسجة والتخدير فوق الجافية والمعالجة الكثبية وجراحة الأعصاب والتحفيز العميق للدماغ. ومع ذلك ، فإن نجاح هذه الإجراءات يعتمد بشكل كبير على دقة وضع الإبرة. يمكن أن يتسبب الإدخال غير الدقيق في حدوث مضاعفات خطيرة ، مثل السلبيات الكاذبة في الخزعة ، على سبيل المثال ، أو التدمير العرضي للأنسجة السليمة في إجراءات الاستئصال.

للمساعدة في إتقان هذه العمليات الصعبة ، يمكن تدريب الجراحين الصغار باستخدام المحاكيات الجراحية التي توفر ردود فعل بصرية ولمسية. يوضح المؤلف الأول والمهندس الميكانيكي أن "المحاكاة الجراحية تشكل جزءًا لا يتجزأ من الممارسات الطبية الحديثة" أثناسيوس مارتسوبولوس ل مختبر بريستول للروبوتات. "إنه يوفر بيئة آمنة للجراحين للتدرب فيها ، ولكنه يوفر أيضًا إطارًا للتخطيط والبحث وفهم التدخلات الجراحية بشكل أفضل."

ومع ذلك ، فإن مفتاح مثل هذه المحاكاة هو النمذجة الدقيقة للأنسجة الرخوة والإبر الطبية المرنة ، فضلاً عن قوى التفاعل بينها. في دراستهم ، طور Martsopoulos وزملاؤه نماذج جديدة من الإبر الطبية المرنة باستخدام تقنيات من ميكانيكا الاستمرارية - دراسة تشوه وتحويل القوى من خلال المواد التي تم تصميمها ليس كسلسلة من الجسيمات المنفصلة ولكن باعتبارها مستمرة. كتلة.

أفاد الباحثون أن هذا النهج مكنهم من تطوير إبر نموذجية لخزعة البروستات والمعالجة الكثبية تكون عالية الدقة وأكثر كفاءة من الناحية الحسابية من نظيراتها السابقة. وقد تم تحقيق الجودة الأخيرة ، كما يوضح الفريق ، من خلال تقليل إدخال الخطوات غير الضرورية في النمذجة.

يقول مارتسوبولوس: "تتيح الكفاءة الحسابية للطرق ، جنبًا إلى جنب مع دقتها ، دمجها في بيئات المحاكاة الجراحية التي تهدف إلى تدريب الجراحين الصغار". "الخوارزميات المقترحة متاحة بسهولة للتكامل مع حلول المحاكاة هذه وتهدف إلى تعزيز الدقة المرئية واللمسية."

مع اكتمال دراستهم الأولية ، يتطلع الباحثون الآن إلى دمج نماذجهم الجديدة من الإبر الطبية مع نماذج حسابية فعالة ودقيقة للأنسجة البشرية. وأوضحوا أن هذا سيسمح لهم بنمذجة ديناميكيات الأدوات الجراحية الافتراضية في محاكاة جراحية "كاملة الميزات".

إبرة الخزعة تجعل جراحة الدماغ أكثر أمانًا

ويضيفون أن "الامتدادات المستقبلية لعملنا ستسمح أيضًا بتنفيذ النموذج المقترح بمساعدة وحدة معالجة الرسومات ، بهدف زيادة تحسين الكفاءة الحسابية للنموذج".

إلى جانب المساعدة في تدريب جراحي المستقبل ، يلاحظ الفريق أن النموذج لديه أيضًا إمكانية لتحسين التخطيط السابق للعمليات الجراحية للتدخلات الجراحية والمساعدة في تطوير الروبوتات الجراحية.

تم وصف الدراسة في النمذجة الرياضية والحاسوبية للأنظمة الديناميكية.

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• بلاتوبلوكشين. Web3 Metaverse Intelligence. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• المصدر https://physicsworld.com/a/medical-needle-model-improves-virtual-training-platforms-for-junior-surgeons/