Введение иглы в мягкие ткани: обзор

В последние годы введение игл в мягкие ткани привлекает значительное внимание благодаря применению этой методики в малоинвазивных чрескожных процедурах, таких как биопсия и брахитерапия. В статье представлен обзор современного состояния исследований, посвящённых введению игл в мягкие ткани. Рассмотрены различные аспекты проблемы: моделирование сил, возникающих при введении иглы, моделирование деформации тканей и отклонения иглы, робот-ассистированное введение иглы, а также влияние различных траекторий на деформацию тканей. Все исследования показывают, что осевая сила, действующая на иглу при введении в мягкие ткани, представляет собой сумму различных сил, распределённых вдоль стержня иглы, включая силу упругости, силу трения и силу резания. В ряде исследований выполнено моделирование этих сил. В некоторых процедурах данные о силах используют для определения слоёв тканей по мере продвижения иглы или планирования траектории. Отклонение иглы и деформация тканей являются основными препятствиями для точного введения иглы; предпринимались попытки смоделировать эти явления. На основе существующих моделей разработано несколько методик введения иглы, которые кратко рассмотрены в статье.