医療用針モデルは、若手外科医向けの仮想トレーニング プラットフォームを改善します

の研究者によって開発された数学モデル ブリストル大学 手術シミュレーションにおける医療用針使用の精度を向上させることができます。 実際の針の送達に「可能な限り似ている」と言われる効果を生み出す新しいモデルは、若手外科医のトレーニングを改善する可能性を秘めています。

皮膚を通して配置された針を介して提供される低侵襲の外科的処置は、組織生検、硬膜外麻酔、小線源治療、脳神経外科、脳深部刺激など、幅広い医療用途に採用されています。 ただし、これらの手順の成功は、正確な針の配置に大きく依存しています。 不正確な挿入は、生検での偽陰性や、アブレーション処置での健康な組織の偶発的な破壊など、深刻な合併症を引き起こす可能性があります。

これらの困難な手術を習得するために、経験の浅い外科医は、視覚的および触覚的なフィードバックを提供する手術シミュレーターを使用してトレーニングを受けることができます。 「外科的シミュレーションは、現代の医療行為の不可欠な部分を構成しています」と筆頭著者で機械エンジニアは説明します アタナシオス・マルソプロス ブリストルロボティクス研究所. 「これは、外科医がトレーニングするための安全な環境を提供するだけでなく、外科的介入を計画、研究、およびよりよく理解するためのフレームワークも提供します。」

ただし、このようなシミュレーションの鍵は、軟組織と柔軟な医療用針の正確なモデリング、およびそれらの間の相互作用力です。 彼らの研究では、Martsopoulos と彼の同僚は、連続力学の技術を使用して、柔軟な医療用針の新しいモデルを開発しました。これは、一連の離散粒子としてではなく、連続した粒子としてモデル化された材料の変形と力の変換の研究です。質量。

研究者は、このアプローチにより、以前の対応物よりも非常に正確で計算効率の高い前立腺生検および小線源治療用のモデル針を開発できたと報告しています。 後者の品質は、モデリングにおける不要なステップの導入を削減することによって達成されたとチームは説明しています。

「この方法の計算効率は、精度と相まって、若手外科医のトレーニングを目的とした手術シミュレーション環境への統合を可能にします」と Martsopoulos 氏は言います。 「提案されたアルゴリズムは、そのようなシミュレーション ソリューションと統合するためにすぐに利用でき、視覚と触覚の忠実度を高めることを目指しています。」

最初の研究が完了したので、研究者は現在、医療用針の新しいモデルを、計算効率が高く正確な人間の組織のモデルと組み合わせることを目指しています。 これにより、「完全な機能を備えた」手術シミュレーションで仮想手術器具のダイナミクスをモデル化できるようになると彼らは説明しました。

生検針は脳手術をより安全にします

「私たちの作業の将来の拡張により、モデルの計算効率をさらに改善することを目的として、グラフィック処理ユニットの助けを借りて提案されたモデルを実装することも可能になります」と彼らは付け加えます。

このモデルは、将来の外科医のトレーニングに役立つだけでなく、外科的介入の術前計画を改善し、外科用ロボットの開発に役立つ可能性もあるとチームは指摘しています。

研究はで説明されています 力学系の数理・計算機モデリング.

• SEO を活用したコンテンツと PR 配信。 今日増幅されます。
• Platoblockchain。 Web3メタバースインテリジェンス。 知識の増幅。 こちらからアクセスしてください。
• 情報源： https://physicsworld.com/a/medical-needle-model-improves-virtual-training-platforms-for-junior-surgeons/