Planejamento sem sensor para procedimentos de inserção de agulhas médicas

Procedimentos médicos como implantação de sementes, biópsias e injeções de tratamento exigem a inserção da ponta da agulha em um local-alvo específico dentro do corpo humano. Isso é difícil porque (1) a inserção da agulha causa deslocamento e deformação de tecidos moles, e (2) muitas vezes é difícil ou impossível obter dados de imagem precisos durante a inserção. Estamos desenvolvendo um sistema de planejamento sem sensor para a inserção de agulhas que incorpora otimização numérica com uma simulação de tecidos moles baseada em uma formulação dinâmica de FEM que modela os efeitos da ponta da agulha e forças de atrito usando uma malha 2D. Neste artigo, descrevemos um algoritmo de planejamento sem sensor para a implantação de sementes radioativas que calcula compensações de inserção da agulha que compensam as deformações do tecido. Aplicamos o método à implantação de sementes durante a braquiterapia de próstata com sementes permanentes para minimizar o erro de colocação das sementes na simulação sem depender de imagens em tempo real.