16 באפריל 2017
פרוטוקול זה משתמש סטריאו רב במטרה ליצור מודלים תלת-מימדיים (3D) מתוך רצפים לא מכוילים של תמונות, מה שהופך אותו במחיר סביר מתכווננת להגדרה כירורגי. מפות זנים בין מודלי 3D הן לכמת עם קינמטיקה isogeometric המבוסס שגם, אשר להקל ייצוג של משטחים חלקים מעל המשתלב גס שיתוף הזהה parameterization.
המטרה הכוללת של ניסוי זה היא לכמת את מפות המתח של העור במהלך התרחבות הרקמות באמצעות ניתוח איזוגיאומטרי וסטריאו מרובה תצוגות. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום הכירורגיה המשחזרת עם הרחבת רקמות כגון קביעת עיוותים אזוריים הנגרמים על ידי צורות, גדלים ושיעורי ניפוח מרחיבים שונים. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהיא משתמשת בניתוח חישובי ובטכניקות הדמיה תלת מימדיות גמישות.
לפיכך, ניתן להשתמש בו בחדר הניתוח מבלי לשנות את ההליך השגרתי. ההשלכות של טכניקה זו משתרעות לכיוון הטיפול מכיוון שניתן לתרגם אותה בקלות לסביבה הקלינית לניטור מפות עיוות עור של חולים אנושיים העוברים הרחבת רקמות. כדי להתחיל, הכינו והרדימו מיני חזיר יוקטן לניתוח על ידי גילוח עור הגב שלו עם סכין גילוח.
הסר את כל השיער שנותר בעזרת סרט ונגב את העור היטב עם אלכוהול איזופרופיל כדי לנקות אותו ממזהמים. לאחר מכן, זהו את קו האמצע הגבי בגוף החיה, ובעזרת עט, סמנו את גבולות הגב של ארבע רשתות כך שימוקמו במרחק של כשני סנטימטרים מקו האמצע הגבי. לאחר סימון על העור את מיקום הרשת הקדמית הראשונה, השאירו פער של שלושה סנטימטרים וסמנו את מיקום הרשת האחורית.
לבסוף, ודא כי מיקומי הרשת הקדמית והאחורית המסומנים הם סימטריים ביחס לקו האמצע הגבי וממוקמים באותו מרחק סופרקאודלי. לאחר סימון מיקומי הרשת, הכינו תבנית נייר של רשת בגודל 10 סנטימטר על 10 סנטימטר. לשם כך, מתאר בכבדות את הרשת על ידי צביעת הקווים שוב ושוב בעט כדורי ולאחר מכן חתוך את התבנית.
לאחר מכן, הרטיבו היטב את אזור העור הרצוי באלכוהול איזופרופיל כדי להקל על העברת מעקב הרשת, ואפשרו לעודפי האלכוהול להתייבש באוויר, מה שימנע את דליפת הדיו. יישר את הקצוות של תבנית הרשת המוכנה לסימון על העור, והחל את הרשת על העור כשצד הדיו פונה כלפי מטה, ולאחר מכן לחץ בעדינות על תבנית הרשת כנגד העור כדי להבטיח העברה מלאה של הדיו. לאחר מספר שניות, הסר לאט את הרשת מהעור וודא שמעקב הרשת הועבר כהלכה.
לפני הקעקוע, כסו את הרשת עם ג'לי נפט כדי להפחית את מריחת הדיו, ובעזרת מכשיר קעקוע כסו את קווי הרשת בדיו קעקוע. לאחר קעקוע הרשת הראשונה, העבירו לעור החיה את המעקב אחר הרשת השנייה, וודאו ששתי הרשתות ממוקמות במרחק של שלושה סנטימטרים זו מזו. לאחר קעקוע הרשת השנייה, ודא ששתי הרשתות ממוקמות שני סנטימטרים לרוחב קו האמצע הגבי.
לאחר קעקוע ארבע רשתות, ודא שהן ממוקמות במרחק של שני סנטימטרים מקו האמצע הגבי ומפוזרות זו מזו בשלושה סנטימטרים פעם נוספת. כדי להתחיל בניתוח, סמנו על עור החזיר המורדם מקום חתך, הממוקם בנקודת האמצע בין שתי רשתות, ולאחר מכן סמנו את המיקום הרצוי של המרחיב כך שימוקם בחלק העליון של הרשת המקועקעת. חתכו את העור בעזרת להב כירורגי, ובעזרת מספריים, צרו מנהרה תת עורית הדוקה המחברת את החתך הראשוני עם אזור שבו הולך למקם את המרחיב ואז נתחו בצורה בוטה את הכיס בתוך אתר מיקום המרחיב המסומן.
לאחר מכן, שטפו את המנהרה שנוצרה בתמיסה אנטיביוטית למניעת זיהום והכניסו את המרחיב לכיס התת עורי שלה. לאחר שהמרחיב נמצא במקומו, סמן את האתרים של שני חתכים הסמוכים לקו האמצע הגבי שישמשו למיקום יציאת מרחיב, ובצע את החיתוכים בעזרת האזמל. לאחר מכן, הכנס המוסטט דרך חתך הזנב ונתח מנהרה תת עורית נוספת המחברת אותו עם החתך ששימש בעבר למיקום מרחיב, ואז תפוס את צינור המרחיב ומשוך אותו החוצה דרך חתך יציאת הזנב.
השתמש בחתך השני כדי לנתח כיס למיקום יציאת ניפוח, והכנס את הפתח לכיס. צור עם המוסטט מנהרה תת עורית נוספת המחברת את שני חתכי מיקום היציאה, ולאחר מכן תפוס את צינור היציאה עם המוסטט ומשוך אותו החוצה דרך אותו חתך שבו ממוקם צינור ההרחבה. לאחר חיתוך שני הצינורות, חבר אותם דרך מתאם מתכת.
אבטח את החיבור משני צידי המתאם על ידי תפירה סביב הצינור. משוך את הצינור דרך החתך שנעשה בתחילה כך שמערכת הצינורות ממוקמת תת עורית, ולאחר מכן הכנס מחט בגודל 21 המחוברת למזרק של 50 מיליליטר מלא בנוזל דרך העור ליציאת ההרחבה והסר את האוויר מהמרחיב על ידי משיכת הבוכנה. לאחר הסרת כל האוויר, הזרקו ליציאת ההרחבה כ-10 מיליליטר מהנוזל כדי לאשר שהוא מתמלא כראוי.
לבסוף, סגור את כל שלושת החתכים על ידי מריחת תפרים כירורגיים, ולאחר מכן המשך על ידי סימון אתר החתך בין שתי הרשתות בצד הנגדי של גוף החזיר כדי למקם את המרחיב השני באלכסון ביחס לאתר מיקום המרחיב הראשון. לאחר הרדמת החיה, חבר סרט מדידה גמיש מפלסטיק בין הרשתות באמצעות סרט כירורגי, ולאחר מכן הנח את החיה בצד אחד כדי לתעד את הרשת. חשוב לצלם את התצלומים מזוויות רבות ושונות, ולוודא שהתמונות ממוקדות ומכילות בעיקר את מושא העניין ולא את הרקע.
זה יבטיח שחזור גיאומטריה תלת מימדית מדויק, שהוא חיוני לניתוח. התחל במיקום המצלמה מעל החיה אך נשען לצד הזנב כדי לצלם צילום בערך במקביל לקרקע היכן שהרשתות המקועקעות נראות במלואן וממלאות את הפריים, לאחר מכן נע בתבנית מעגלית סביב החיה בקשת מהכיוון הזנבי לכיוון הרוסטרלי, צילום לאורך הדרך ותמיד לכידת כל הרשתות המקועקעות בפריים, כאשר הרשתות ממלאות את המסגרת. לאחר מכן, מקם את המצלמה לכיוון הגחון כדי ללכוד זווית צילום המקבילה בערך לקרקע, וצלם תמונות בקשת מאזור הגחון לאזור הגב.
לאחר צילום שני צידי החיה, בצע את שלב הניפוח בהתאם לפרוטוקול בשימוש. ראשית, יש לנקות את עור החיה סביב הנמל עם אלכוהול איזופרופיל. לאחר מכן, טען מזרק עם תמיסת מלח הניתנת להזרקה של 0.9% והצמד אותו למחט פרפר בגודל 25.
לאחר מכן, חבר את המחט ליציאה, ולאחר מכן הזריק את מי המלח לתוך המרחיב. לאחר ההזרקה, תעד שוב את הרשתות, כמו קודם. כדי לבצע את השחזור הדיגיטלי, השתמש בתוכנה זמינה מסחרית.
בהדגמה זו נעשה שימוש ב-MVS. התחל בבחירת תמונה לתלת מימד בפינה השמאלית העליונה. לאחר מכן, לחץ על הוסף תמונות, דפדף למיקום התמונות ובחר ידנית את 30 התמונות המתאימות לדגם יחיד, ולאחר מכן תן שם לדגם ולחץ על צור.
יצירת המודל עשויה להימשך מספר דקות. לאחר מכן, לחץ על לוח המחוונים בצד ימין כדי לחזור ולראות תמונות מייצגות של המודלים הגיאומטריים. כדי לשמור מודל לניתוח, בחר אותו בפינה השמאלית התחתונה, לחץ על הורדות ובחר obj.
השתמש בתוכנת קוד פתוח כדי לעבד את המודל הגיאומטרי. ייבא את הקובץ שנוצר מתוכנת MVS, ולאחר מכן בתחתית התצוגה התלת מימדית, לחץ על הצללת אשנב התצוגה ובחר מרקם. חפש כרטיסיה משמאל לתצוגה התלת-ממדית עם תפריט המשנה המכיל הצללה.
מתוך הצללה, בחר ללא צל, ולאחר מכן לחץ לחיצה ימנית על גיאומטריה כדי לבחור אותה, ובתחתית תצוגה תלת-ממדית, בחר מצב עריכה כדי להמחיש את הרשת המשולשת. כעת, בזה אחר זה, בחר את הצמתים של הרשת על ידי לחיצה ימנית והדגשת הנקודה. הקואורדינטות עבור הנקודה יופיעו בכרטיסייה בצד ימין של התצוגה התלת-ממדית.
בחר והעתק את הקואורדינטות הללו, ולאחר מכן הדבק אותן בקובץ טקסט. המשך לעשות זאת עבור כל נקודות הרשת כדי לשמור את כל 121 הקואורדינטות, ולאחר מכן עקוב אחר ההוראות בפרוטוקול הטקסט כדי לכמת בסופו של דבר את העיוות מנתונים אלה. מתודולוגיה זו שימשה בהצלחה כדי לחקור את העיוות הנגרם על ידי גיאומטריות מרחיבות שונות.
השינויים בזנים האזוריים הנגרמים על ידי מרחיבי כדור וסהר התמקדו. שני המכשירים היו מלאים באותו עוצמת קול בכל נקודת זמן. ממשטחי השדרה המשוחזרים, עיוותים חושבו באמצעות ייחוס ורשת מעוותת.
יום האפס נחשב להתייחסות. לאחר השוואת הסוף של כל שלב ניפוח לתוצאות תצורת הייחוס ולעלילות קווי המתאר, נותחה התקדמות שינוי השטח, התטא והמתיחה בשני הכיוונים האורתוגונליים, למבדה. בסופו של דבר, השונות המרחבית של עלילות המתאר גילתה שהעור נמתח יותר במרכז המרחיב מאשר בפריפריה.
מעניין שלמרות ששני המרחיבים היו מלאים באותו נפח, מילוי המרחיב בצורת הכדור גרם לעיוותים גדולים יותר בהשוואה למילוי המרחיב בצורת סהר. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד לכמת מפות דפורמציה של עור באמצעות סטריאו מרובה תצוגות וניתוח איזוגיאומטרי. בזמן ניסיון הליך זה, חשוב לתעד כל שלב בתהליך עם סרט מדידה כדי שניתן יהיה לשנות את קנה המידה הגיאומטרי במהלך הניתוח.
לאחר הליך זה, ניתן לבצע שיטות אחרות, כמו ביופסיות רקמות, ניתוח היסטוכימי לאחר מכן וריצוף גנום כדי לענות על שאלות נוספות לגבי התגובות התאיות הבסיסיות למתיחת העור.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
מחקר זה מציג שיטה לכימות מפות עיוות של העור במהלך הרחבת רקמות באמצעות ניתוח איזוגאומטרי וסטריאו רב-מבטים. הטכניקה נועדה להיות שימושית בסביבות כירורגיות, ומספקת תובנות לגבי עיוותים אזוריים שנגרמים על ידי תצורות שונות של מרחיבים.
Quantitative strain mapping in tissue expansion models addresses a critical gap in understanding biomechanical responses during reconstructive interventions. This capability enhances predictive confidence in tissue engineering and supports risk-adjusted decision-making for device and protocol development. Integrating advanced 3D imaging and computational kinematics enables translational continuity from preclinical models to clinical planning.
This method bridges early discovery, device screening, and translational research by providing quantitative biomechanical readouts in a preclinical model.