Ingenieure von Rice University haben einen neuartigen Ansatz zur Fixierung von Knochenbrüchen entwickelt, bei dem mithilfe von Magneten die Knochen an Ort und Stelle fixiert werden. Das Team der Bioingenieurstudenten hat erfahren, dass das derzeitige Verfahren zur Fixierung von Knochenbrüchen viele Röntgenstrahlen erfordert, um vorgebohrte 5-mm-Löcher in der zu lokalisierenStab, mit dem sie die Knochenfragmente zusammenhalten können.
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Derzeit führt ein Arzt den langen Stab mit vorgebohrten Löchern in den Knochen des Patienten ein. Anschließend bohrt der Chirurg mithilfe von Röntgenstrahlen, Erfahrung und einem Hauch von Glück Schrauben durch den Knochen, durch den Stabund auf der anderen Seite alles festhalten.
Chirurgen brauchen Glück
Der Nachteil dieser Technik ist die Abhängigkeit von zahlreichen Röntgenstrahlenmengen und die möglicherweise verlängerte Operationszeit. “Wir möchten die Anzahl der Röntgenstrahlen, die Zeit des Chirurgen, die OP-Zeit, die Rüstzeit usw. reduzieren.Will Yarinsky, Teil des 'Drill-Teams Sechs', das die Forschung durchgeführt hat, sagte.
Zu den Teammitgliedern gehören Babs Ogunbanwo, Takanori Iida, Byung-UK Kang, Hannah Jackson und Ian Frankel. Das Team schlug vor, den Draht neben den Löchern magnetisch zu machen, um die Schrauben an Ort und Stelle zu führen.
„Auf diese Weise halten die Magnete ihre Position und wir können den Ortungsprozess durchführen“, sagt Frankel. „Sobald wir sie gefunden und die Stange gesichert haben, entfernen wir den Draht und die Magnete damit.“ Das System benötigt auchein externer Mechanismus, der mit einem Klettverschluss am gebrochenen Arm oder Bein befestigt wird.
Sensor hilft bei der Verfolgung des perfekten Winkels
Ein Sensor kann sich entlang der Stangen oder des Arms bewegen, bis er den Magneten lokalisiert. Der Winkel des Sensors wird dann angepasst, um den Winkel des Ziels genau zu verstehen. Wenn alle drei Freiheitsgrade mit dem Ziel in Einklang gebracht werden, wird ein „virtuellerLED ”leuchtet auf einem mit dem Sensor verbundenen Grafikdisplay auf.
Der Sensor wird dann entfernt und ein am Mechanismus befestigter Bohrer eingesetzt. „Wir machen den eckigen Teil, weil sich die Stange nicht in der Mitte des Beins befindet und das Loch nicht unbedingt senkrecht zur Oberfläche steht“, bemerkt Yarinsky.„Die Stange ist ungefähr 10 mm bis 20 mm dick und hat auf der einen Seite ein Loch und auf der anderen ein Loch. Wir wollen das erste Loch nicht in einem Winkel treffen, in dem wir das zweite verpassen und nicht den ganzen Weg hindurch gehen. ”
FDA-Zulassung möglich
Das Team hat sein Gerät bisher mit großartigen Ergebnissen an Mannequins getestet und wird nun weitere Forschungsmöglichkeiten verfolgen, die dazu führen könnten, dass die Food and Drugs Administration erhalten wird. Genehmigung damit es klinisch angewendet werden kann.
„Ich bin sehr beeindruckt von dem, was das Team zusammengestellt hat“, sagt Rice-Alumnus Dr. Ashvin Dewan, Orthopäde am Houston Methodist Hospital, der 2005 einen Abschluss als Bioingenieur bei Rice erworben hat.