Hantu yang sangat material: NUST MISIS menciptakan "otak hantu" untuk praktik bedah saraf

Operasi bedah saraf adalah proses yang sangat kompleks yang mengharuskan dokter untuk memiliki pemahaman menyeluruh tentang struktur otak, sifat dan bentuk patologi, dan batas intervensi yang diizinkan. Bahkan ahli bedah saraf dengan pengalaman bertahun-tahun dapat mengalami kesulitan ketika dihadapkan dengan kasus klinis yang langka, apakah itu lokasi tumor yang sulit dijangkau, stroke masif, atau hematoma yang sangat besar.



Sebuah tim mahasiswa dari NUST MISIS telah mengembangkan "hantu" otak manusia - model hidrogel dengan kesamaan struktural dan mekanik dengan organ nyata. "Otak Phantom" akan memungkinkan siswa untuk mempelajari anatomi patologis jaringan, dan mempraktikkan ahli bedah saraf - untuk melakukan pelatihan intervensi bedah.



operasi



Saat ini, ahli bedah dan mahasiswa memiliki tiga cara utama untuk mempelajari struktur volumetrik organ: melalui simulasi 3D di VR, pada mayat (yaitu, tubuh manusia), serta menggunakan hantu - model organ ukuran penuh. Masing-masing metode memiliki kekurangannya - jadi, teknologi VR masih sangat mahal, dan tidak memungkinkan operator untuk sepenuhnya mengalami proses operasi secara fisik. Penggunaan mayat tidak manusiawi, di samping itu, jaringan mati "kehilangan" banyak dalam karakteristik mereka. Hantu adalah pilihan yang paling optimal, tetapi hari ini terbuat dari silikon, yang sangat berbeda dari jaringan organik dalam hal karakteristik mekanik.



Siswa dari NUST "MISiS" mengusulkan produksi alternatif dari hantu otak manusia - dari hidrogel - berdasarkan data dari komputer dan pencitraan resonansi magnetik pasien. Tahap pertama adalah rekonstruksi 3D diikuti dengan mencetak polimer negatif. Kemudian, atas dasar negatif, cetakan silikon dibuat, ke mana hidrogel (alkohol polivinil dan agarosa) dituangkan. Bentuk awal yang dihasilkan ditempatkan pertama kali di dalam freezer, dan kemudian di dalam kulkas. Total waktu pembuatan untuk hantu seperti itu adalah sekitar 30 jam. Sekarang "Otak Phantom" terlihat seperti ini.



1





Sampel uji adalah salinan kecil (1: 4); tes mekanik menunjukkan bahwa kekuatan tarik hantu hampir sesuai dengan belahan otak manusia - 87 kPa versus 100 kPa. Selanjutnya, tim akan mengerjakan tiruan struktural bagian otak lainnya (otak kecil, otak tengah, medula oblongata, pons), serta meningkatkan model menjadi ukuran 1: 1. Selain itu, direncanakan untuk menambah imitasi otak phantom pembuluh darah dan perubahan patologis: tumor, pembekuan darah, plak.



Pekerjaan sedang dilakukan di Pusat Bahan Komposit NUST MISIS dan Skoltech dengan dukungan dari yayasan amal Seni, Sains dan Olahraga.



All Articles