使用混合FEM-多体模型和手术内跟踪 - - 尸体研究 - - 估计喉镜术期间的舌头变形
Xiaotian Wu1,2, C Antonio Sánchez3, John E Lloyd3
1Gordon Center for Medical Imaging, MA General Hospital and Harvard Medical School, Boston, MA, USA.
Computer methods in biomechanics and biomedical engineering
|January 9, 2024
概括
这项研究引入了一种使用仪器跟踪和计算机建模来模拟手术期间喉组织变形的新方法,提高了指导准确度,而不需要手术内成像. 最初的测试显示,有望实现更好的瘤边缘控制.
科学领域:
- 手术技术 手术技术
- 医疗模拟 医疗模拟
- 计算解剖学的计算解剖学
背景情况:
- 精确的喉瘤边缘控制是具有挑战性的,因为狭窄的手术空间和手术工具的组织变形.
- 术内成像有助于定位,但面临诸如不兼容的仪器,高成本和有限的可用性等局限性.
研究的目的:
- 开发和评估一种新的方法来模拟喉区域的手术内软组织变形.
- 为了提高瘤边缘控制的外科指导准确度,而不依赖手术内成像.
主要方法:
- 使用仪器跟踪与有限元法 (FEM) 多体建模相结合,以模拟软组织变形.
- 开发了一个能够实时模拟而不需要手术内成像的系统.
- 进行了初步的尸体研究,包括对全部解剖样本进行四次试验.
主要成果:
- 拟议的方法在尸体头部样本中证明了方法的可行性.
- 在经验研究中实现了平均追踪和定位误差 (TLE) 10.8 ± 5.5 mm.
结论:
- 仪器跟踪和FEM多体建模的整合提供了一个可行的方法来模拟手术内组织变形.
- 这种技术显示了在头癌手术中提高手术指导准确性的潜力,解决了当前成像方法的局限性.
