Tıbbi iğne modeli, genç cerrahlar için sanal eğitim platformlarını geliştirir

Tıbbi iğne modeli, genç cerrahlar için sanal eğitim platformlarını geliştirir

Tıbbi iğne simülasyonu

araştırmacıları tarafından geliştirilen matematiksel bir modeldir. University of Bristol cerrahi simülasyonlarda tıbbi iğne kullanımının doğruluğunu artırabilir. Gerçek hayattaki iğne uygulamasına "mümkün olduğunca benzer" olduğu söylenen bir etki yaratan yeni model, genç cerrahlar için eğitimi iyileştirme potansiyeline sahiptir.

Deriden yerleştirilen iğnelerle verilen minimal invaziv cerrahi prosedürler, doku biyopsisi, epidural anestezi, brakiterapi, beyin cerrahisi ve derin beyin stimülasyonu dahil olmak üzere çok çeşitli tıbbi uygulamalar için kullanılır. Bununla birlikte, bu prosedürlerin başarısı büyük ölçüde doğru iğne yerleşimine bağlıdır. Kesin olmayan yerleştirme, örneğin bir biyopside yanlış negatifler veya ablasyon prosedürlerinde sağlıklı dokunun kazara yok edilmesi gibi ciddi komplikasyonlara neden olma potansiyeline sahiptir.

Bu zorlu operasyonlarda ustalaşmaya yardımcı olmak için, genç cerrahlar görsel ve dokunsal geri bildirim sağlayan cerrahi simülatörler kullanılarak eğitilebilir. İlk yazar ve makine mühendisi "Cerrahi simülasyon, modern tıbbi uygulamaların ayrılmaz bir parçasını oluşturur" diye açıklıyor. Athanasios Martsopoulos arasında Bristol Robotik Laboratuvarı. "Cerrahların eğitim alması için güvenli bir ortamın yanı sıra cerrahi müdahaleleri planlamak, araştırmak ve daha iyi anlamak için bir çerçeve sunuyor."

Bununla birlikte, bu tür simülasyonların anahtarı, yumuşak dokuların ve esnek tıbbi iğnelerin yanı sıra aralarındaki etkileşim kuvvetlerinin doğru modellenmesidir. Martsopoulos ve meslektaşları çalışmalarında, süreklilik mekaniğinden teknikler kullanarak yeni esnek tıbbi iğne modelleri geliştirdiler - bir dizi ayrık parçacık olarak değil, sürekli olarak modellenen malzemelerin deformasyonunun ve kuvvetlerin dönüştürülmesinin incelenmesi. yığın.

Araştırmacılar, yaklaşımın prostat biyopsisi ve brakiterapi için hem son derece doğru hem de önceki emsallerine göre hesaplama açısından daha verimli model iğneler geliştirmelerini sağladığını bildirdi. Ekip, ikinci kaliteye, modellemede gereksiz adımların eklenmesini azaltarak ulaşıldığını açıklıyor.

Martsopoulos, "Yöntemlerin hesaplama verimliliği, doğruluklarıyla birleştiğinde, genç cerrahların eğitimini amaçlayan cerrahi simülasyon ortamlarına entegrasyonuna izin veriyor" diyor. "Önerilen algoritmalar, bu tür simülasyon çözümleriyle entegrasyon için hazır durumda ve görsel ve dokunsal doğruluklarını geliştirmeyi amaçlıyorlar."

İlk çalışmaları tamamlandıktan sonra, araştırmacılar şimdi yeni tıbbi iğne modellerini hesaplama açısından verimli ve doğru insan dokusu modelleriyle birleştirmenin yollarını arıyorlar. Bunun, sanal cerrahi aletlerin dinamiklerini "tam özellikli" bir cerrahi simülasyonda modellemelerine olanak sağlayacağını açıkladılar.

"Çalışmamızın gelecekteki uzantıları, modelin hesaplama verimliliğini daha da geliştirmeyi amaçlayan grafik işleme biriminin yardımıyla önerilen modelin uygulanmasına da izin verecek" diye ekliyorlar.

Ekip, geleceğin cerrahlarını eğitmeye yardımcı olmanın yanı sıra, modelin ayrıca cerrahi müdahalelerin ameliyat öncesi planlamasını iyileştirme ve cerrahi robotların geliştirilmesine yardımcı olma potansiyeline sahip olduğunu belirtiyor.

Çalışma şurada açıklanmıştır: Dinamik Sistemlerin Matematiksel ve Bilgisayar Modellemesi.

Zaman Damgası:

Den fazla Fizik dünyası