در دانشگاه امیرکبیر محقق شد تولید سیستم لامسه ای جدید جهت استخراج خواص مکانیکی بافتهای نرم داخل شکمی

طب اصیل: پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق به استخراج خواص مکانیکی بافتهای نرم داخل شکمی در حالت زنده، به منظور کاربرد در سیستم های شبیه ساز جراحی شدند.
به گزارش طب اصیل به نقل از ایسنا، الناز افشاری، مجری طرح «استخراج خواص مکانیکی بافتهای نرم داخل شکمی در حالت زنده، به منظور کاربرد در سیستم های شبیه ساز جراحی»، اظهار نمود: تعیین خواص مکانیکی بافتهای نرم (مانند کبد، طحال، کلیه و…) یکی از مراحل حساس در مدل سازی و توصیف رفتار این بافتها به حساب می آید.
وی با اشاره به اینکه هرچه خواص مکانیکی بافت دقیق تر استخراج شود، مدل سازی واقع گرایانه تر (واقعی تر) صورت خواهد گرفت، افزود: مدل سازی بافت نرم، در حوزه های مختلف پزشکی بخصوص جراحی کاربردهای با ارزشی دارد.
وی افزود: یک سیستم شبیه ساز جراحی، امکان انجام یک جراحی مجازی و تکرار و تمرین مانورها و تکنیکهای جراحی را برای دانشجویان- جراحان فراهم می آورد تا بتوانند در شرایطی نزدیک به شرایط طبیعی بدن به صورت صحیح و مناسب آموزش ببینند.
به قول وی، مدل سازی بافت نرم، در مهندسی بافت، ارزیابی آثار جراحت و ضربه به بافتهای نرم در اثر سوانح، تصادفات و در تشخیص بیماری های مختلف هم کاربرد دارد.
وی با تاکید بر اینکه اهمیت تکنیکی که قادر باشد داده های تجربی مربوط به خواص مکانیکی بافتهای نرم را به صورت دقیق و صحیح جمع آوری و ثبت کند، با مدل سازی بافت نرم فراهم می شود، اضافه کرد: این در شرایطی است که تکنیکهای پیشین (ایندنتیشن، اسپیریشن و الاستوگرافی)، با مشکلات و محدودیتهای جدی مواجهند تا جایی که داده های ثبت شده توسط این تکنیک ها از دقت کافی برخوردار نیستند.
مجری طرح با اشاره به اهمیت اجرای این طرح، اظهار داشت: در این تحقیق، برای نخستین بار مساله استخراج خواص مکانیکی بافتهای نرم به کمک یک سیستم لامسه ای جدید با نام «سیستم گرسپر آندوسکوپی» مطرح گردیده است.
افشاری افزود: 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، مبادرت به ثبت فیدبکهای نیرو و جابه جایی کند.
وی تصریح کرد: در تکنیک گرسپینگ، تلاش می گردد تا با بهره گیری از گرسپرهای جراحی لاپاراسکوپی، داده های تجربی مورد نیاز برای مدل سازی رفتار بافت ثبت گردد.
افشاری با اشاره به روش کار خود در ادامه عنوان کرد: هدف اول در این پروژه، راه اندازی یک سیستم لامسه ای جدید بود (سیستم گرسپر آندوسکوپی) که با گرفتن و فشردن بافت مبادرت به ثبت داده های تجربی (داده های مربوط به فیدبک نیرو و جابه جایی بافت) می کند.
این پژوهشگر دانشگاه صنعتی امیرکبیر تصریح کرد: در این مرحله نسبت به طراحی، ساخت، تجهیز سنسورهای نیرو و جابه جایی، به کارگیری مدارات الکتریکی- الکترونیکی مورد نیاز و بکارگیری محیط های نرم افزاری ضروری اقدام کردیم.
وی خاطرنشان کرد: 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 مدلهای شبیه ساز بافت نرم تعیین شدند.
افشاری با اشاره به کاربردهای این پروژه اظهار داشت: در محیط شبیه سازی یک سیستم شبیه ساز جراحی، در مهندسی بافت، در بررسی آثار جراحت و ضربه به بافتهای نرم در سوانح/ تصادفات و در پیش بینی رفتار بافت با هدف تعیین بیماری می توان از نتایج این پروژه بهره برد.
وی خاطرنشان کرد: اصلی ترین خصوصیت 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 گردد.
بر مبنای 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.