Design and fabrication of silicone-based composite tissue mimicking phantoms for medical training
İnsan dokusunu taklit eden silikon-bazlı kompozit fantomların tıp eğitiminde kullanılma amaçlı dizayn ve fabrikasyonu
- Tez No: 488361
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ÖZGE AKBULUT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 120
Özet
Silikon-bazlı kompozit fantomlar, tıp eğitiminde model olarak kullanılmak üzere üretilmiştir. Farklı insan doku ve organlarının ultrasonografi, mamografi, cerrahi ve mikro cerrahi tepkilerini taklit etmek için bir silikon formülasyonları matrisi yapılmıştır. İki farklı katkı maddesinin performansı: i) silikon yağı ve ii) vinil ile sonlandırılmış poli (dimetilsiloksan) (PDMS) akustik deney kurulumu ile incelenerek, cerrahlar tarafından değerlendirildi. Meme kanseri, kadınlarda en sık görülen kanser türlerinden biridir ve erken teşhis, hastaların iyileşme süreçlerini belirgin şekilde etkiler. Eğitim dönemindeki cerrahların, bu sonuca kayda değer bir katkı sağlamaları için yüksek miktarda pratik yapmaları gereklidir. Bu nedenle, meme simülasyon modelleri, cilt katmanı, meme iç dokusu ve biyopsi iğnesi ile numune toplanmasına izin veren tümör yapılarını içeren şekilde, ultrasonografide kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Bunun yanı sıra tümör teşhisinde kullanılmak üzere mamografi modelleri ve aynı zamanda cerrahların dikiş becerilerini geliştirebilecekleri meme onkoplasti modelleri de üretilmiştir. Mikrocerrahi tekniklerin geliştirilmesi, hasarlı periferik sinirlerin müdahalesindeki gelişmelere öncü olmuştur. Ayrıca operasyon mikroskoplarının yardımıyla; sinir travmasının ciddiyetini değerlendirmek mümkündür. Cerrahların gelişmiş mikrocerrahi becerileri, mikrocerrahi müdahalenin başarısı için ve ayrıca sinir sürekliliğinin korunması için de gereklidir. Bu motivasyonla, deri, fasya dokusu, epinöryum, bağ dokusu, fasiküller, ve kas dokusunu içeren bir periferik sinir modeli tasarlanmıştır. Bu tez çalışmasında, meme ultrasonografisi, mamografi, onkoplasti modelleri ve karmaşık hiyerarşik katmanlara sahip periferik siniri içeren, gerçekçi, dayanıklı, erişilebilir ve düşük maliyetli bir eğitim platformunun üretilmesini vurgulanmaktadır. Eğitim amaçlı olarak, gerçekliğe en yakın ortam olan kadavraların yüksek fiyatlı ve/veya kısıtlı tedariği nedeniyle elde edilmesi güçtür. Bu sebeple, silikon formülasyonlarının optimizasyonu ile çeşitli sentetik dokular tasarlanmıştır. Cerrahi simülasyon modeli olarak kullanılmak üzere, i) çok katmanlı cilt, ii) aksilla ve aksiller lenf düğümleri, iii) damarlar, iv) tiroid bezi isthmusu, krikoid kıkırdak, dil, gırtlak, yemek borusu, trakeal halkalar ve bronş ağacı trakeostomi ve bronkoskopi modellerinde kullanılmak üzere üretilmiştir.
Özet (Çeviri)
Silicone-based composite phantoms were fabricated to be used as an education model in medical training. A matrix of silicone formulations was tracked to mimic the ultrasonography, mammography, surgical, and microsurgical responses of different human tissue and organs. The performance of two different additives: i) silicone oil and ii) vinyl-terminated poly (dimethylsiloxane) (PDMS) were monitored with the acoustic setup and evaluated by the surgeons. Breast cancer is one of the most common types of cancer among women, and early diagnosis significantly improves the patient outcomes. The surgeons-in-training necessitate the vast amount of practice to facilitate a noteworthy contribution to this outcome. Therefore, breast simulation models that contain skin layer, inner breast tissue, and tumor structures which allow the collection of samples with biopsy needle were fabricated to be used in ultrasonography, as well as mammography models to be used in tumor diagnostics, and breast oncoplasty models for surgeons to practice their suturing skills. Development of microsurgical techniques signifies a foremost advance in the intervention of the injured peripheral nerves and with the aid of the operating microscopes; it is possible to evaluate the severity of the neural trauma. The advanced microsurgical skills of surgeons are essential for the success of the microsurgery, and in turn for the preservation of the nerve continuity. With this motive, a peripheral nerve phantom that contains skin layer, fascia tissue, epineurium, connective tissue, the fascicles, and the muscle layer has been designed. Herein, we highlight the fabrication of a realistic, durable, accessible, and cost-effective training platform that contains breast ultrasonography, mammography, and oncoplasty models, as well as peripheral nerve with complex hierarchical layers. For training purposes, closest media to reality, fresh cadavers, are hard to obtain due to their price and/or unavailability. Hence, a variety of synthetic tissues were also designed through the optimization of formulations of silicone. Surgical simulation models that mimic various human tissue and organs such as i) multi layers of skin, ii) axilla and axillary lymph nodes, iii) veins, iv) isthmus of the thyroid gland, cricoid cartilage, tongue, larynx, esophagus, tracheal rings, and bronchial tree for the tracheostomy and bronchoscopy models were fabricated.
Benzer Tezler
- Üç farklı teknikle üretilen posterior adeziv restorasyonların mekanik özelliklerinin in-vitro incelenmesi
In-vitro evaluation of the mechanical properties of posterior adhesive restorations fabricated using three different techniques
GÖZDE ACAR
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2025
Diş HekimliğiEge ÜniversitesiRestoratif Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEM PEŞKERSOY
- Fabrıcatıon of 3D prınted flexıble polyurethane nanocomposıte
3b baskili esnek poliüretan nanokompozit imalati
ALİCAN MERT
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİRGÜL BENLİ
- Değişken kapasiteli yandan tahrikli elektrostatik mikromotor tasarımı
Başlık çevirisi yok
ERTUĞRUL DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. R. NEJAT TUNÇAY
- Metal infiltre edilmiş mikro poroz karbon kompozitlerin aşınma ve sürtünme davranışının karakterizasyonu
Başlık çevirisi yok
GÜLTEKİN GÖLLER
Doktora
Türkçe
1997
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN TEKİN
- Miselyum tabanlı malzemenin dijital üretim yaklaşımıyla iç mekân tasarım bileşeni olarak kullanılması
Utilization of mycelium-based material as an interior design component through a digital fabrication approach
MÜGE ÖZKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesiİç Mimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ORKAN ZEYNEL GÜZELCİ