شبح مادي للغاية: يخلق نظام MUST MISIS "دماغًا شبحيًا" لممارسة جراحة الأعصاب

عمليات جراحة الأعصاب هي عملية معقدة للغاية تتطلب طبيبًا لفهم بنية الدماغ بشكل كامل ، وطبيعة وشكل علم الأمراض ، وحدود التدخل المسموح بها. حتى جراحو الأعصاب الذين لديهم سنوات عديدة من الخبرة يمكن أن يواجهوا صعوبات عند مواجهة حالة سريرية نادرة ، سواء كان ذلك في مكان الورم ، أو السكتة الدماغية الواسعة ، أو الورم الدموي الكبير.



طور فريق من الطلاب من NUST MISIS "شبح" للدماغ البشري - نموذج هيدروجيل مع تشابه هيكلي وميكانيكي مع عضو حقيقي. سيسمح "Phantom Brain" للطلاب بدراسة علم التشريح المرضي للأنسجة وممارسة جراحي الأعصاب - لإجراء تدريبات جراحية تدريبية.



جراحة



اليوم ، لدى الجراحين والطلاب ثلاث طرق رئيسية لدراسة البنية الحجمية للأعضاء: من خلال المحاكاة ثلاثية الأبعاد في الواقع الافتراضي ، على الجثث (أي الأجسام البشرية) ، بالإضافة إلى استخدام الوهمية - نماذج الأعضاء بالحجم الكامل. كل طريقة لها عيوبها - على سبيل المثال ، تقنيات VR لا تزال باهظة الثمن للغاية ، ولا تسمح للمشغل بتجربة عملية التشغيل بشكل كامل جسديًا. استخدام الجثث غير إنساني ، إلى جانب أن الأنسجة الميتة "تفقد" الكثير في خصائصها. تعتبر Phantoms الخيار الأمثل ، ولكنها اليوم مصنوعة من السيليكون ، والتي تختلف تمامًا عن الأقمشة العضوية من حيث الخصائص الميكانيكية.



اقترح طلاب NUST MISIS نسخة بديلة من صنع فانتوم الدماغ البشري - من هيدروجيل - بناءً على بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي والمغناطيسي للمريض. المرحلة الأولى هي إعادة بناء ثلاثية الأبعاد تليها طباعة بوليمر سالب. بعد ذلك ، على أساس السلبية ، يتم عمل قالب سيليكون يتم صب هيدروجيل (كحول البولي فينيل والأغاروز). يتم وضع قطعة العمل الناتجة أولاً في الفريزر ، ثم في الثلاجة. إجمالي وقت التصنيع لمثل هذا الوهمية هو حوالي 30 ساعة. الآن يبدو "فانتوم الدماغ" مثل هذا.



1





كانت عينة الاختبار نسخة صغيرة (1: 4) ؛ أظهرت الاختبارات الميكانيكية أن القوة المطلقة للخيال تتوافق تقريبًا مع نصفي الدماغ البشري - 87 كيلو باسكال مقابل 100 كيلو باسكال. بعد ذلك ، سيعمل الفريق على التقليد الهيكلي لأجزاء أخرى من الدماغ (المخيخ ، الدماغ المتوسط ​​، النخاع المستطيل ، بونس) ، بالإضافة إلى زيادة النموذج إلى حجم 1: 1. بالإضافة إلى ذلك ، من المخطط أن تضيف إلى تقليد الدماغ الوهمي للأوعية الدموية والتغيرات المرضية: الأورام ، الجلطات الدموية ، اللويحات.



يتم تنفيذ العمل في مركز المواد المركبة من NUST MISIS و Skoltech بدعم من مؤسسة الفن والعلوم والرياضة الخيرية.



All Articles