Atembewegungssimulator für die in-vitro Evaluation von Weichgewebe-Navigationssystemen in der Leber

Zusammenfassung

In diesem Beitrag stellen wir einen neuartigen Atembewegungssimulator vor, welcher Experimente in bewegten Schweine- und Menschenlebern ermöglicht. Der Simulator ist mit relativ geringem Aufwand nachbaubar und eignet sich insbesondere zur in-vitro Evaluation von Weichgewebe-Navigationssystemen. Er besteht im Wesentlichen aus einem vereinfachten Modell des Korpus, welches die Befestigung einer Menschen- oder Schweineleber an ein künstliches Zwerchfell (Plexiglasscheibe) vorsieht. Das Anschließen einer Beatmungsmaschine an das Modell bewirkt eine periodische Bewegung der Leber. Durch Platzierung optisch trackbarer Nadeln in drei verschiedenen Schweinelebern zeigen wir, dass die durch den Simulator erzeugte Bewegung dieser Lebern im Korpusmodell mit der Bewegung einer Menschenleber im Körper qualitativ übereinstimmt: (1) Die Leber wird entlang aller drei Achsen bewegt, jedoch hauptsächlich axial und (2) die Leber wird nicht nur rigide verschoben, sondern echt deformiert.