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做好准备:你未来的手术可能会使用自动的机器人钻头

计算机驱动的自动钻机, 类似于用于加工汽车零件的那些, 能否在未来的外科手术中发挥关键作用. 这种新机器可以使一种复杂的颅骨手术比标准手术快50倍, 从两小时减到两分半钟. 犹他大学的研究人员开发了这种快速生产的钻头, 清洁, 安全切割, 减少伤口打开和病人麻醉的时间, 从而降低感染的发生率, 人为错误, 手术费用. 该研究结果发表在5月1日出版的《 神经外科焦点.

进行复杂的手术, 尤其是颅骨手术, 外科医生通常使用手钻来制作复杂的开口, 增加手术时间. “这就像在做考古,”他说 威廉·考德威尔,m.w.D., Ph.D,. a 神经外科医生 at 大发娱乐. “大发娱乐不得不慢慢地取出骨头,以避免敏感的结构."

他认为有必要发明一种设备来减轻这种负担,提高生产效率. “大发娱乐知道这项技术在机器领域已经可用, 但没有人把它应用到医学上.考德威尔带领一个跨学科团队在美国把演习变成了现实.

“我的专长是快速清除金属, 所以神经外科钻头对我来说是个新概念,“解释 A. K. 巴拉吉,Ph值.D.他是美国理工学院机械工程副教授. “我对开发一种低成本的钻头很感兴趣,它可以做很多繁重的工作,以减少外科医生的疲劳."

为了满足神经外科的需要,该团队从零开始开发了这种钻头, 以及开发的软件,设置一个安全的切割路径.

第一个, 使用CT扫描对患者进行成像,以收集骨骼数据并确定敏感结构的确切位置, 比如神经和大静脉、大动脉必须避免. 外科医生利用这些信息来规划钻头的切割路径. 该软件让外科医生选择从A点到B点的最佳路径, 比如谷歌地图,巴拉吉说. 除了, 外科医生可以在距离敏感结构1毫米的切割路径上设置安全屏障. 巴拉吉说:“把这些屏障想象成一个建筑区. “为了安全航行,你得放慢速度."

钻头通过移除大部分骨头来完成繁重的工作, 类似于磨坊, 准确、快速. “这就像《怪物车库》, 除了不加工零件, 大发娱乐正在加工头骨,”他说。.

可德威尔将新钻头应用于迷路开口, 耳环一种特别复杂的类似拼图的形状,环绕着耳朵. 巴拉吉说:“这个通道要穿过颞骨,这是一种角度奇怪的硬骨。. 根据库德威尔的说法, 这种特殊的切割需要大量的经验和技巧来安全地完成它. “大发娱乐认为这个过程将是一个完美的原理证明,证明这项技术的准确性,他说.

每年进行数千次经迷路手术,以暴露生长缓慢的肿瘤, 在听神经周围形成的良性肿瘤. 这种切割不仅困难, 切割路径还必须避免几个敏感的特征, 包括面神经和静脉窦, 静脉:从大脑中排出血液的大静脉. 这种手术的风险包括失去面部活动.

该设备还具有自动紧急关闭开关. 手术过程中,要监测面神经是否有任何刺激的迹象. “如果钻头离面神经太近,就会监测刺激情况, 电钻自动关闭,”他说。.

新的钻头可以将这一复杂手术的持续时间从经验丰富的外科医生手工钻孔的2小时减少到2小时.5分钟. 较短的手术时间有望降低感染的机会,并改善术后恢复. 它也有可能大幅降低手术成本, 因为这样可以节省手术室的时间.

研究小组通过进行这种复杂的切割,证明了钻头的安全性和速度, 但考德威尔强调,它可以应用于许多其他外科手术. “这种钻头可以用于各种手术, 比如在骨头上为髋关节植入物加工一个完美的容器开口,他说.

钻头的多种应用强调了吸引Balaji参与该项目的另一个因素. “这项技术可以通过公平的竞争环境使医疗保健民主化,让更多的人可以获得高质量的医疗服务,这一事实激励了我,他说.

考德威尔和他的团队正在研究将这种钻头商业化的机会,以确保它在其他外科手术中得到更广泛的应用.

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Couldwell与犹他大学神经外科和机械工程系的同事合作.

这项研究是由犹他大学的技术倡议基金资助的.