脑肿瘤是第二常见的儿科癌症，每年在儿童和青少年中诊断出超过多例。尽管近几十年来在脑外科领域所取得的所有医学的进步，患者的生存率与脑瘤并没有太大的改善。脑肿瘤的死亡率仍然很高;胶质母细胞瘤患者的中位生存时间仅为多个月，间变性星形细胞瘤患者的中位生存时间为多个月。今天，神经外科手术涉及脑和脊髓肿瘤患者的诊断，治疗和术后康复。选择合适的治疗技术的决定性因素高度依赖于肿瘤的类型和几何特征。
　　最近的医学技术进步提供了一种称为微创手术的新手术技术，以最小化对正常组织的创伤以及减少恢复时间。微创手术由两个基本特征定义：准确识别手术解剖结构和针对目标的微创手术走廊。内窥镜器械主要用于一般微创手术，通过小切口进行手术。微创神经外科通常被认为是通过头皮或颅骨中的小开口进行脑外科手术。然而，这种外科手术的目标是实施微创手术以优化脑肿瘤切除，对所处理的异常周围的脑组织的影响最小。对于微创神经外科手术，已经开发了先进的手术技术，如适形放射，激光热疗，聚焦超声和图像引导手术，包括术中成像。特别地，术中的成像技术可以如微创手术开颅过程中施加，以检测肿瘤的位置“脑移位”的效果，并因此减少对正常组织的副作用。注意，颅骨和硬脑膜的开口，脑脊液的丧失，肿瘤的切除和颅内压的降低常常有助于手术中脑变形称为“脑移位”。去除颅骨后脑表面可变形达，切除大病灶后甚至。脑移位降低术前的数据的准确性，使术肿瘤划定非常困难。
　　 今天，术中成像的医学进步，如磁共振成像和计算机断层扫描扫描，可以帮助神经外科医生弥补脑移位的影响，并对正常组织和关键结构造成最小的损伤，进行精确的肿瘤切除。在最早的神经成像研究之一，描述了在手术室中使用磁共振成像以消除由于大脑移位或移位而在手术期间可能出现的错误。磁共振成像在脑肿瘤切除期间提供出色的术中图像引导和各种手术数据，如肿瘤位置及其边缘，以及高分辨率的功能和血管参数。除了音利，有利用计算机断层扫描成像术中的报道和超声试图获取受脑转移影响的脑肿瘤的实时数据。尽管在图像引导神经外科手术方面取得了很大进展，但由于患者暴露于磁场和射线的有害影响，因此术中成像技术被归类为侵入性方法。此外，它们是昂贵的且耗时的，因为每次扫描需要长。超声也具有有限的适用性，因为许多肿瘤没有足够的回声来提供清晰的实时图像。因此，显然需要开发和整合新的非侵入性成像方法，以帮助神经外科医生在术中实现最佳的肿瘤切除。
　　最近，触觉成像已经成为一种新的医学成像模式，其将触觉传感器获得的触觉转化为数字图像的形式。其测量信息，例如力，温度和振动通过物理触摸任何设备都可以被看作是一个触觉传感器。例如，应力成像是一种触觉成像技术，由于与触觉传感器接触，会在软组织表面产生压力或应力图。特别地，人工触觉感测紧密模拟手动触诊，因为具有力传感器的触觉装置的探针在临床检查期间与人的手指类似地起作用，使用探针使软组织变形并检测应力模式中的所得变化。
　　 触觉成像在实际和实验医学中具有广泛的潜在应用，因为许多研究人员报道癌组织比正常组织硬得多。开发了一种原型触觉测绘装置系统，该系统由触觉传感器阵列探头，三维摄像头和力/扭矩传感器组成，可以在乳房触诊期间提供乳房肿块的触觉图。设计了一种微创仪器来测量腹腔内器官的粘弹性。开发了一种用于检测前列腺癌和肥大的活动触诊传感器。制造了一种新型触觉传感机器人，用于表征临床乳房检查期间乳房组织的机械行为。提出了使用力敏轮式探针在微创手术期间定位组织异常的新方法。
　　这些努力中的大多数是基于临床观察，即肿瘤比周围正常组织硬得多。在脑肿瘤的情况下，也已经证明脑肿瘤比正常的神经组织更硬。表明胶质母细胞瘤可以被建模为弹性材料，其具有嵌入脑组织中的弹性模量。报道脑膜瘤和正常脑组织的弹性模量。同样基于这种行为，本研究提出触觉神经影像作为脑肿瘤手术中的快速，被动和非侵入性方法，以在脑移位的影响下术中定位肿瘤。由于在微创颅内神经外科手术期间暂时取出部分颅骨进行肿瘤切除，可以在脑表面进行触觉成像，以感知由肿瘤和大脑之间的僵硬差异引起的应力变化。该方法有可能克服现有术中成像技术的缺点，例如侵入性和长成像时间，从而降低神经外科手术的发病率。为了研究该方法的可行性，对具有肿瘤的脑模型进行实验和数值分析。对含有模拟脑肿瘤异常的硅胶模型进行实验，并将结果与使用有限元分析的模拟结果进行比较。将大脑和肿瘤组织表征为弹性材料，以描述触觉触诊期间软组织的机械行为。