ایجاد سیستم لامسه‌ای جدید جهت استخراج خواص مکانیکی بافتهای نرم داخل شکمی
به گزارش سیناپرس به نقل از ایسنا،الناز افشاری، مجری طرح «استخراج خواص مکانیکی بافتهای نرم داخل شکمی در حالت زنده، به منظور کاربرد در سیستم‌های شبیه‌ساز جراحی»، اظهار کرد: تعیین خواص مکانیکی بافتهای نرم (مانند کبد، طحال، کلیه و …) یکی از مراحل حساس در مدل‌سازی و توصیف رفتار این بافتها محسوب می‌شود.
وی با بیان اینکه هرچه خواص مکانیکی بافت دقیق‌تر استخراج شود، مدل‌سازی واقع‌گرایانه‌تر (واقعی‌تر) انجام خواهد شد، ادامه داد: مدل‌سازی بافت نرم، در حوزه‌های مختلف پزشکی به‌ویژه جراحی کاربردهای با ارزشی دارد.
وی ادامه داد: یک سیستم شبیه‌ساز جراحی، امکان انجام یک جراحی مجازی و تکرار و تمرین مانورها و تکنیکهای جراحی را برای دانشجویان- جراحان فراهم می‌آورد تا بتوانند در شرایطی نزدیک به شرایط طبیعی بدن به طور صحیح و مناسب آموزش ببینند.
به گفته وی، مدل‌سازی بافت نرم، در مهندسی بافت، ارزیابی آثار جراحت و ضربه به بافتهای نرم در اثر سوانح، تصادفات و در تشخیص بیماری‌های مختلف نیز کاربرد دارد.
وی با تاکید بر اینکه اهمیت تکنیکی که قادر باشد داده‌های تجربی مربوط به خواص مکانیکی بافتهای نرم را به طور دقیق و صحیح جمع‌آوری و ثبت کند، با مدل‌سازی بافت نرم فراهم می‌شود، افزود: این در حالی است که تکنیکهای پیشین (ایندنتیشن، اسپیریشن و الاستوگرافی)، با مشکلات و محدودیتهای جدی مواجهند تا جایی که داده‌های ثبت شده توسط این تکنیک‌ها از دقت کافی برخوردار نیستند.
مجری طرح با اشاره به اهمیت اجرای این طرح، گفت: در این تحقیق، برای اولین بار مساله استخراج خواص مکانیکی بافتهای نرم به کمک یک سیستم لامسه‌ای جدید با نام «سیستم گرسپر آندوسکوپی» مطرح شده است.
افشاری ادامه داد: این سیستم به کمک یک تکنیک جدید که در سال‌های اخیر مورد توجه محققان قرار گرفته (تکنیک گرسپینگ) تلاش می‌کند تا با گرفتن و فشردن بافت، اقدام به ثبت فیدبکهای نیرو و جابه‌جایی کند.
وی خاطر نشان کرد: در تکنیک گرسپینگ، تلاش می‌شود تا با بهره‌گیری از گرسپرهای جراحی لاپاراسکوپی، داده‌های تجربی مورد نیاز برای مدل‌سازی رفتار بافت ثبت شود.
افشاری با اشاره به روش کار خود در ادامه عنوان کرد: هدف اول در این پروژه، راه‌اندازی یک سیستم لامسه‌ای جدید بود (سیستم گرسپر آندوسکوپی) که با گرفتن و فشردن بافت اقدام به ثبت داده‌های تجربی (داده‌های مربوط به فیدبک نیرو و جابه‌جایی بافت) می‌کند.
این پژوهشگر دانشگاه صنعتی امیرکبیر خاطر نشان کرد: در این مرحله نسبت به طراحی، ساخت، تجهیز حسگرهای نیرو و جابه‌جایی، به‌کارگیری مدارات الکتریکی- الکترونیکی مورد نیاز و بکارگیری محیط‌های نرم‌افزاری ضروری اقدام کردیم.
وی تصریح کرد: به کمک روش‌های حل معکوس (بهره‌گیری از روش المان محدود معکوس و الگوریتم برنامه‌ریزی درجه دوم متوالی)، خواص مکانیکی (ضرایب مدل ساختاری هایپرالاستیک نئو-هوکین) برای مدل‌های شبیه‌ساز بافت نرم تعیین شدند.
افشاری با اشاره به کاربردهای این پروژه گفت: در محیط شبیه‌سازی یک سیستم شبیه‌ساز جراحی، در مهندسی بافت، در بررسی آثار جراحت و ضربه به بافتهای نرم در سوانح/ تصادفات و در پیش‌بینی رفتار بافت با هدف تعیین بیماری می‌توان از نتایج این پروژه بهره برد.
وی تصریح کرد: اصلی‌ترین ویژگی طرح آن است که به کمک آن تکنیک گرسپینگ به یک تکنیک کارا و موثر در ثبت داده‌های تجربی واقعی‌تر (نزدیک به رفتار واقعی) بافت مبدل می‌شود.
بر اساس اعلام دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دکتر مصطفی رستمی (از دانشگاه صنعتی امیرکبیر)، دکتر فرزام فرهمند (از دانشگاه صنعتی شریف) اساتید راهنما و دکتر علیرضا میرباقری (از دانشگاه علوم پزشکی تهران) استاد مشاور این پروژه بودند.
No tags for this post.
