一种静态方法的概念证明,用于在瘤手术期间确定机械组织特性

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 手术技术 手术技术
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 瘤和健康组织表现出不同的机械特性.
• 手动触摸对于在开放外科手术中识别瘤边界至关重要.
• 最少侵入性手术 (MIS) 限制了手动触摸的使用.

研究的目的:

• 评估一种用于确定软组织模量的工程方法.
• 评估机械扫描和缩对于外科应用的适用性.
• 为了比较仪器触摸与手动触摸在识别内含物的有效性.

主要方法:

• 开发了一种带有负载电池和球形入器的传感器.
• 使用机械扫描和缩来测量力和深度.
• 计算了Young的模量,使用孔几何,力和深度.
• 测试了这种方法在有硬性内涵的化物上.
• 结果与经验丰富的外科医生手动触摸的结果进行了比较.

主要成果:

• 工程方法准确地估计了柔软 (6.7%的误差) 和刚性 (44.9%的误差) 材料的模量.
• 实现了高可重复性,标准偏差<7%.
• 硬度成像能够比手动触摸更清晰地识别入位置和形状.

结论:

• 使用机械扫描和缩的仪器触摸是评估组织机械性能的可行方法.
• 与手动触摸相比,该技术可以更好地检测内含物.
• 这种方法的小型化有望改善微创手术中的瘤边界定位.