| Autor: |
Marc Dellinger, Jean-Marc Schwartz, Denis Rancourt, Denis Laurendeau, Christian Moisan |
| Rok vydání: |
2002 |
| Předmět: |
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| Zdroj: |
ESAIM: Proceedings. 12:146-153 |
| ISSN: |
1270-900X |
| Popis: |
We introduce an extension of the linear elastic tensor-mass method which allows fast computation of non-linear and viscoelastic mechanical deformations, and is suitable for the simulation of biological soft tissue deformation. We aim at developing a simulation tool for the planning of cryogenic surgical treatment of liver cancer. Percutaneous surgery simulation requires accurate modeling of the mechanical behavior of soft tissues, and experimental characterizations have shown that linear elasticity is only a coarse approximation of the real properties of biological tissues. We rst show that our model can simulate dieren t types of non-linear and viscoelastic mechanical behaviors at speeds which are compatible with real-time applications. Then an experimental setup is presented which was used to characterize the mechanical properties of deer liver tissue under perforation by a biopsy needle. Experimental results demonstrate that a linear model is not suitable for simulating this application while the proposed model succeeds in accurately modeling the mechanical behavior of liver tissue. R esum e. Nous pr esentons une extension de la m ethode des masses-tenseurs elastique lin eaire perme- ttant le calcul de d eformations m ecaniques non-lin eaires et visco elastiques, et adapt ee a la simulation de d eformations de tissus biologiques mous. Notre objectif est de d evelopper un outil de simulation du traitement du cancer du foie par cryochirurgie. La simulation de chirurgie percutan ee n ecessite une mod elisation pr ecise du comportement m ecanique des tissus mous, et plusieurs caract erisations exp erimentales ont montr e que le mod ele elastique lin eaire n' etait qu'une approximation impr ecise des propri et es de tissus biologiques. Nous montrons d'abord que notre mod ele peut simuler di erents types de comportements m ecaniques non-lin eaires et visco elastiques a des vitesses compatibles avec la construction d'applications en temps r eel. Puis nous pr esentons un montage exp erimental utilis e pour caract eriser les propri et es m ecaniques du foie de cerf lors de la perforation par une aiguille a biopsie. Les r esultats exp erimentaux d emontrent qu'un mod ele lin eaire n'est pas adapt e a la simulation d'une telle application, alors que le mod ele propos e est capable de reproduire avec pr ecision le comportement m ecanique du foie. |
| Databáze: |
OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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