Computer methods in biomechanics and biomedical engineering · 2026
A fast prediction method for pre-puncture brain deformation based on a mass-spring-damper and potential field model.
СтатьяНазвание и аннотация: Перевод в очереди
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…
Ошибки и ограничения
История · было → стало
Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.
Cai Jiahui, Li Duanling, Gao Yuanyuan, Xu Fengkun, Yang Chenlong
Аннотация
Rapid prediction of meningeal deformation and puncture force is essential for surgical simulation and planning. This study proposes a reduced-order hybrid model combining a mass-spring-damper framework with a potential field method. The brain is simplified into meningeal, cerebrospinal fluid, and tissue layers to capture compression-induced deformation, interlayer interaction, and tissue resistance. Implemented in MATLAB, the model was validated using Abaqus simulations and brain-like phantom puncture experiments. At 5 mm puncture depth, it accurately predicted deformation and puncture force while running over two orders of magnitude faster than the conventional finite element method, enabling efficient simulation of puncture-induced tissue deformation.