ایجاد سیستم لامسه استخراج خواص مکانیکی بافتهای نرم داخل شکمی

پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق به استخراج خواص مکانیکی بافت های نرم داخل شکمی در حالت زنده، به منظور کاربرد در سیستم های شبیه ساز جراحی شدند.

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از دانشگاه صنعتی امیرکبیر،  الناز افشاری مجری طرح «استخراج خواص مکانیکی بافت های نرم داخل شکمی در حالت زنده، به منظور کاربرد در سیستم های شبیه ساز جراحی» گفت: تعیین خواص مکانیکی بافت های نرم (مانند کبد، طحال، کلیه و ... ) یکی از مراحل حساس در مدل سازی و توصیف رفتار این بافت ها محسوب می شود.

وی با بیان اینکه هرچه خواص مکانیکی بافت دقیق تر استخراج شود، مدل سازی واقع گرایانه تر (واقعی تر) انجام خواهد شد، افزود: مدل سازی بافت نرم، در حوزه های مختلف پزشکی به ویژه جراحی کاربردهای با ارزشی دارد.

این محقق ادامه داد: یک سیستم شبیه ساز جراحی، امکان انجام یک جراحی مجازی و تکرار و تمرین مانورها و تکنیک های جراحی را برای دانشجویان- جراحان فراهم می آورد تا بتوانند در شرایطی نزدیک به شرایط طبیعی بدن به طور صحیح و مناسب آموزش ببینند.

به گفته افشاری، مدل سازی بافت نرم در مهندسی بافت، ارزیابی آثار جراحت و ضربه به بافت های نرم در اثر سوانح تصادفات و در تشخیص بیماری های مختلف نیز کاربرد دارد.

وی با تاکید بر اینکه اهمیت تکنیکی که قادر باشد داده های تجربی مربوط به خواص مکانیکی بافت های نرم را به طور دقیق و صحیح جمع آوری و ثبت کند، با مدل سازی بافت نرم فراهم می شود، تاکید کرد: این در حالی است که تکنیک های پیشین (ایندنتیشن، اسپیریشن و الاستوگرافی)  با مشکلات و محدودیت های جدی مواجه اند تا جایی که داده های ثبت شده توسط این تکنیک ها از دقت کافی برخوردار نیستند.

این محقق با اشاره به اهمیت اجرای این طرح گفت: در این تحقیق برای اولین بار مساله استخراج خواص مکانیکی بافت های نرم به کمک یک سیستم لامسه ای جدید با نام «سیستم گرسپر آندوسکوپی» مطرح شده است.

افشاری خاطرنشان کرد: این سیستم به کمک یک تکنیک جدید که در سال های اخیر مورد توجه محققان قرار گرفته (تکنیک گرسپینگ) تلاش می کند تا با گرفتن و فشردن بافت، اقدام به ثبت فیدبک های نیرو و جابه جایی کند.

وی گفت: در تکنیک گرسپینگ تلاش می شود تا با بهره گیری از گرسپرهای جراحی لاپاراسکوپی، داده های تجربی مورد نیاز برای مدل سازی رفتار بافت ثبت شود.

این محقق عنوان کرد: هدف اول در این پروژه، راه اندازی یک سیستم لامسه ای جدید بود (سیستم گرسپر آندوسکوپی) که با گرفتن و فشردن بافت اقدام به ثبت داده های تجربی (داده های مربوط به فیدبک نیرو و جابه جایی بافت) می کند.

افشاری خاطر نشان کرد: در این مرحله اقدام به طراحی، ساخت، تجهیز حسگرهای نیرو و جابه جایی، به کارگیری مدارات الکتریکی- الکترونیکی مورد نیاز و بکارگیری محیط های نرم افزاری ضروری کردیم.

وی اظهار داشت: به کمک روش های حل معکوس (بهره گیری از روش المان محدود معکوس و الگوریتم برنامه ریزی درجه دوم متوالی)، خواص مکانیکی (ضرایب مدل ساختاری هایپرالاستیک نئو هوکین) برای مدل های شبیه ساز بافت نرم تعیین شدند.

این محقق با اشاره به کاربردهای این پروژه گفت: در محیط شبیه سازی یک سیستم شبیه ساز جراحی در مهندسی بافت، در بررسی آثار جراحت و ضربه به بافت های نرم در سوانح تصادفات و در پیش بینی رفتار بافت با هدف تعیین بیماری می توان از نتایج این پروژه بهره برد.

افشاری گفت: اصلی ترین ویژگی طرح آن است که به کمک آن تکنیک گرسپینگ به یک تکنیک کارا و موثر در ثبت داده های تجربی واقعی تر (نزدیک به رفتار واقعی) بافت مبدل می شود.

دکتر مصطفی رستمی، دکتر فرزام فرهمند اساتید راهنما و دکتر علیرضا میرباقری از دانشگاه علوم پزشکی تهران استاد مشاور این پروژه بودند.

کد خبر 4428540

برچسب‌ها

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.
  • نظرات حاوی توهین و هرگونه نسبت ناروا به اشخاص حقیقی و حقوقی منتشر نمی‌شود.
  • نظراتی که غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با خبر باشد منتشر نمی‌شود.
  • 7 + 4 =