Messungen biophysikalischer Eigenschaften von lebendem Gewebe als Grundlage für VR-Simulation in der Chirurgie: Experimentelle Untersuchungen zur Gewebeinteraktion des Rotations-Scher-Applikators in-vitro und in-vivo

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Die Sektion für minimal-invasive Chirurgie (MIC) an der Universität Tübingen forscht an einem neuartigen Verfahren, das es erstmals ermöglichen könnte, die viskoelastischen Eigenschaften biologischen Gewebes unter Berücksichtigung der Porosität und der Flüssigkeitsumverteilung innerhalb des biologischen lebenden Gewebes zu messen. Im Rahmen des DFG-Projektes "ElastoMedTrain" entwickeln wir gegenwärtig ein Instrument, RotationsScher-Applikator (RoSA), das die Messung einer zeitabhängigen Rotations-Scher-Deformation biologischen Gewebes erlaubt. In diesem Forschungsstipendium am CIMIT, Boston, USA, soll ein wichtiger Teilaspekt der Meßmethode untersucht werden: die Kraftübertragung des Rotations-Scher-Applikator auf das vitale Gewebe und der Effekt der Interaktion. Verschiedene rauhe Oberflächen sollen miteinander verglichen und ihr Effekt auf die Messung beurteilt werden bezüglich: Rutschfestigkeit, mechanischer Schaden am Gewebe (Invasivität) und optimaler Meßbereich für verschiedene Organe. Dazu müssen histologische (mikroskopische) Untersuchungen der Gewebeproben unter variablen Meßparametern und Meßsituationen durchgeführt werden. Nach den Untersuchungen zur Gewebeinteraktion sollen durch in-vivo Messungen mit dem RoSA biophysikalische Gewebedaten gewonnen werden, die in Datenbanken verarbeitet werden und für die Programmierung der chirurgischen VR-Simulatoren zur Verfügung stehen.