Model jarum medis meningkatkan platform pelatihan virtual untuk ahli bedah junior

Sebuah model matematika yang dikembangkan oleh para peneliti di University of Bristol dapat meningkatkan akurasi penggunaan jarum medis dalam simulasi bedah. Model baru, yang menghasilkan efek yang dikatakan "serupa mungkin" dengan pengiriman jarum kehidupan nyata, memiliki potensi untuk meningkatkan pelatihan bagi ahli bedah junior.

Prosedur bedah invasif minimal yang diberikan melalui jarum yang ditempatkan melalui kulit digunakan untuk berbagai aplikasi medis – termasuk biopsi jaringan, anestesi epidural, brakiterapi, bedah saraf, dan stimulasi otak dalam. Keberhasilan prosedur ini, bagaimanapun, sangat bergantung pada penempatan jarum yang akurat. Penyisipan yang tidak tepat berpotensi menyebabkan komplikasi serius, seperti negatif palsu pada biopsi, misalnya, atau kerusakan jaringan sehat yang tidak disengaja pada prosedur ablasi.

Untuk membantu menguasai operasi yang menantang ini, ahli bedah junior dapat dilatih menggunakan simulator bedah yang memberikan umpan balik visual dan haptik. “Simulasi bedah merupakan bagian integral dari praktik medis modern,” jelas penulis pertama dan insinyur mesin Athanasios Martsopoulos dari Laboratorium Robotika Bristol. “Ini menawarkan lingkungan yang aman bagi ahli bedah untuk berlatih, tetapi juga kerangka kerja untuk merencanakan, meneliti, dan memahami intervensi bedah dengan lebih baik.”

Kunci untuk simulasi tersebut, bagaimanapun, adalah pemodelan jaringan lunak yang akurat dan jarum medis yang fleksibel, serta kekuatan interaksi di antara keduanya. Dalam studi mereka, Martsopoulos dan rekan-rekannya mengembangkan model baru jarum medis fleksibel menggunakan teknik dari mekanika kontinum – studi tentang deformasi, dan transformasi gaya melalui, material yang dimodelkan bukan sebagai rangkaian partikel diskrit tetapi sebagai rangkaian kontinu. massa.

Para peneliti melaporkan bahwa pendekatan tersebut memungkinkan mereka untuk mengembangkan jarum model untuk biopsi prostat dan brakiterapi yang sangat akurat dan lebih efisien secara komputasi daripada rekan mereka sebelumnya. Kualitas terakhir dicapai, tim menjelaskan, dengan mengurangi pengenalan langkah-langkah yang tidak perlu dalam pemodelan.

“Efisiensi komputasi dari metode ini, dikombinasikan dengan keakuratannya, memungkinkan integrasinya ke dalam lingkungan simulasi bedah yang ditujukan untuk pelatihan ahli bedah junior,” kata Martsopoulos. “Algoritma yang diusulkan sudah tersedia untuk integrasi dengan solusi simulasi semacam itu dan mereka bertujuan untuk meningkatkan kesetiaan visual dan haptic mereka.”

Dengan studi awal mereka selesai, para peneliti sekarang mencari untuk menggabungkan model jarum medis baru mereka dengan model jaringan manusia yang efisien dan akurat secara komputasi. Ini, mereka menjelaskan, akan memungkinkan mereka untuk memodelkan dinamika instrumen bedah virtual dalam simulasi bedah “berfitur lengkap”.

Jarum biopsi membuat operasi otak lebih aman

“Ekstensi masa depan dari pekerjaan kami juga akan memungkinkan penerapan model yang diusulkan dengan bantuan unit pemrosesan grafis, yang bertujuan untuk peningkatan lebih lanjut dari efisiensi komputasi model,” tambah mereka.

Selain membantu melatih ahli bedah masa depan, tim mencatat, model ini juga memiliki potensi untuk meningkatkan perencanaan intervensi bedah pra-operasi dan membantu dalam pengembangan robot bedah.

Kajian tersebut dijelaskan dalam Pemodelan Matematika dan Komputer Sistem Dinamis.

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• Platoblockchain. Intelijen Metaverse Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• Sumber: https://physicsworld.com/a/medical-needle-model-improves-virtual-training-platforms-for-junior-surgeons/