מודל מחט רפואי משפר פלטפורמות הדרכה וירטואליות למנתחים זוטרים

מודל מתמטי שפותח על ידי חוקרים ב- אוניברסיטת בריסטול יכול לשפר את הדיוק של שימוש במחטים רפואיות בסימולציות כירורגיות. לדגם החדש, שמייצר אפקט שנאמר "דומה ככל האפשר" למתן מחטים בחיים האמיתיים, יש פוטנציאל לשפר את ההכשרה למנתחים זוטרים.

פרוצדורות כירורגיות זעיר פולשניות המועברות באמצעות מחטים המונחתות דרך העור משמשות למגוון רחב של יישומים רפואיים - כולל ביופסיית רקמות, הרדמה אפידורלית, ברכיתרפיה, נוירוכירורגיה וגירוי מוחי עמוק. הצלחתם של הליכים אלה, לעומת זאת, תלויה מאוד בהנחת מחט מדויקת. להחדרה לא מדויקת יש פוטנציאל לגרום לסיבוכים חמורים, כגון שליליות שווא בביופסיה, למשל, או הרס מקרי של רקמה בריאה בהליכי אבלציה.

כדי לעזור לשלוט בפעולות המאתגרות הללו, ניתן לאמן מנתחים זוטרים באמצעות סימולטורים כירורגיים המספקים משוב חזותי והפטי. "סימולציה כירורגית מהווה חלק בלתי נפרד מהפרקטיקות הרפואיות המודרניות", מסביר מחבר ראשון ומהנדס מכונות אתנאסיוס מרטסופולוס של מעבדת רובוליטיקה בריסטול. "זה מציע סביבה בטוחה למנתחים להתאמן בה, אבל גם מסגרת לתכנון, מחקר והבנה טובה יותר של התערבויות כירורגיות."

המפתח לסימולציות כאלה, לעומת זאת, הוא המודל המדויק של הרקמות הרכות והמחטים הרפואיות הגמישות, כמו גם כוחות האינטראקציה ביניהן. במחקרם, פיתחו מרצופולוס ועמיתיו מודלים חדשים של מחטים רפואיות גמישות תוך שימוש בטכניקות ממכניקת הרצף - חקר הדפורמציה של, והתמרת הכוחות באמצעות, חומרים המעוצבים לא כסדרה של חלקיקים נפרדים אלא כרצף רציף. מסה.

החוקרים מדווחים שהגישה אפשרה להם לפתח מחטים מודל לביופסיה של הערמונית וברכיתרפיה שהן גם מדויקות מאוד וגם יעילות יותר מבחינה חישובית מאשר עמיתיהם הקודמים. האיכות האחרונה הושגה, מסביר הצוות, על ידי צמצום בהכנסת שלבים מיותרים בדוגמנות.

"היעילות החישובית של השיטות, בשילוב הדיוק שלהן, מאפשרת שילובן בסביבות סימולציה כירורגיות המכוונות להכשרת מנתחים זוטרים", אומר מרטסופולוס. "האלגוריתמים המוצעים זמינים בקלות לשילוב עם פתרונות סימולציה כאלה והם שואפים לשפר את הנאמנות החזותית וההפטית שלהם."

לאחר שהמחקר הראשוני שלהם הושלם, החוקרים מחפשים כעת לשלב את המודלים החדשים שלהם של מחטים רפואיות עם מודלים יעילים ומדויקים מבחינה חישובית של רקמה אנושית. זה, הם הסבירו, יאפשר להם לדגמן את הדינמיקה של מכשירים כירורגיים וירטואליים בסימולציה כירורגית "עם כל התכונות".

מחט ביופסיה הופכת את ניתוח המוח לבטוח יותר

"הרחבות עתידיות של עבודתנו יאפשרו גם את יישום המודל המוצע בעזרת יחידת העיבוד הגרפי, במטרה לשפר עוד יותר את היעילות החישובית של המודל", הם מוסיפים.

לצד הסיוע בהכשרת מנתחי העתיד, מציינים בצוות, יש למודל גם פוטנציאל לשפר את התכנון הטרום-ניתוחי של התערבויות כירורגיות ולסייע בפיתוח רובוטים ניתוחיים.

המחקר מתואר ב מידול מתמטי וממוחשב של מערכות דינמיות.

• הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. ידע מוגבר. גישה כאן.
• מקור: https://physicsworld.com/a/medical-needle-model-improves-virtual-training-platforms-for-junior-surgeons/