مدل سوزن پزشکی بسترهای آموزشی مجازی را برای جراحان جوان بهبود می بخشد

یک مدل ریاضی که توسط محققان در دانشگاه بریستول می تواند دقت استفاده از سوزن پزشکی در شبیه سازی های جراحی را بهبود بخشد. مدل جدید، که اثری را ایجاد می‌کند که گفته می‌شود «تا حد ممکن شبیه به تزریق سوزنی واقعی» است، این پتانسیل را دارد که آموزش جراحان جوان را بهبود بخشد.

روش‌های جراحی کم تهاجمی که از طریق سوزن‌هایی که از طریق پوست گذاشته می‌شوند برای طیف وسیعی از کاربردهای پزشکی - از جمله بیوپسی بافتی، بی‌حسی اپیدورال، براکی‌تراپی، جراحی مغز و اعصاب و تحریک عمقی مغز استفاده می‌شوند. با این حال، موفقیت این روش‌ها به شدت به جایگذاری دقیق سوزن بستگی دارد. قرار دادن نادقیق پتانسیل ایجاد عوارض جدی مانند نتایج منفی کاذب در بیوپسی، یا تخریب تصادفی بافت سالم در روش‌های فرسایش را دارد.

برای کمک به تسلط بر این عملیات چالش برانگیز، جراحان جوان را می توان با استفاده از شبیه سازهای جراحی که بازخورد بصری و لمسی ارائه می دهند، آموزش دید. اولین نویسنده و مهندس مکانیک توضیح می دهد: "شبیه سازی جراحی بخشی جدایی ناپذیر از شیوه های پزشکی مدرن را تشکیل می دهد." آتاناسیوس مارتسوپولوس از آزمایشگاه رباتیک بریستول. این یک محیط امن برای آموزش جراحان است، اما همچنین چارچوبی برای برنامه ریزی، تحقیق و درک بهتر مداخلات جراحی است.

با این حال، کلید چنین شبیه‌سازی‌هایی، مدل‌سازی دقیق بافت‌های نرم و سوزن‌های پزشکی انعطاف‌پذیر، و همچنین نیروهای برهم‌کنش بین آنهاست. مارتسوپولوس و همکارانش در مطالعه خود مدل‌های جدیدی از سوزن‌های پزشکی انعطاف‌پذیر را با استفاده از تکنیک‌های مکانیک پیوسته توسعه دادند - مطالعه تغییر شکل و تبدیل نیروها از طریق موادی که نه به عنوان یک سری از ذرات گسسته، بلکه به عنوان یک پیوسته مدل‌سازی می‌شوند. جرم.

محققان گزارش می‌دهند که این رویکرد آنها را قادر می‌سازد تا سوزن‌های مدلی برای بیوپسی و براکی‌تراپی پروستات بسازند که نسبت به همتایان قبلی خود بسیار دقیق و از نظر محاسباتی کارآمدتر هستند. این تیم توضیح می‌دهد که کیفیت دوم با کاهش مراحل غیرضروری در مدل‌سازی به دست آمد.

مارتسوپولوس می‌گوید: «کارایی محاسباتی روش‌ها، همراه با دقت آنها، امکان ادغام آنها را در محیط‌های شبیه‌سازی جراحی با هدف آموزش جراحان جوان فراهم می‌کند. الگوریتم‌های پیشنهادی به‌راحتی برای ادغام با چنین راه‌حل‌های شبیه‌سازی در دسترس هستند و هدف آنها افزایش وفاداری بصری و لمسی آنهاست.

با تکمیل مطالعه اولیه، محققان اکنون به دنبال ترکیب مدل های جدید سوزن های پزشکی خود با مدل های محاسباتی کارآمد و دقیق از بافت انسانی هستند. آنها توضیح دادند که این به آنها امکان می دهد تا پویایی ابزارهای جراحی مجازی را در یک شبیه سازی جراحی "کاملاً ویژگی" مدل کنند.

سوزن بیوپسی جراحی مغز را ایمن تر می کند

آنها می افزایند: "توسعه های آینده کار ما همچنین امکان اجرای مدل پیشنهادی را با کمک واحد پردازش گرافیکی با هدف بهبود بیشتر کارایی محاسباتی مدل فراهم می کند."

این تیم خاطرنشان می کند که در کنار کمک به آموزش جراحان آینده، این مدل همچنین پتانسیلی برای بهبود برنامه ریزی قبل از عمل مداخلات جراحی و کمک به توسعه ربات های جراحی دارد.

مطالعه در شرح داده شده است مدل سازی ریاضی و کامپیوتری سیستم های دینامیکی.

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• پلاتوبلاک چین. Web3 Metaverse Intelligence. دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• منبع: https://physicsworld.com/a/medical-needle-model-improves-virtual-training-platforms-for-junior-surgeons/