Chirurgische Präzision ist eine dringend benötigte Fähigkeit des Menschen, um den Erfolg von Operationen und das Überleben von Patienten zu gewährleisten. Nun, wie wäre es, wenn Sie Ihren chirurgischen Eingriff einem Bohrroboter anvertrauen?Universität Utah hat einen automatisierten Bohrer entwickelt, der eine Art komplexer Schädeloperationen 50-mal schneller als Standardverfahren durchführen kann.
[Bildquelle: Universität Utah]
So funktioniert der Bohrroboter
Forscher der Universität von Utah Gesundheit entwickelt und kalibriert die Robotermaschine, um Knochen schnell auszugraben, wodurch kraniales Bohren ermöglicht wird50 malschneller. Einfach durch den Schädel zu bohren, um komplizierte Öffnungen zu schneiden, dauert schon2,5 Stunden ohne dass die Operation selbst stattfindet. Der computergesteuerte automatisierte Bohrer kann diesen Schneidvorgang jedoch nur durchführenzweieinhalb Minuten.Der Roboterbohrer kann schnelle, saubere und sichere Schnitte erzeugen, wodurch die Wundöffnungszeit und die Narkosezeit des Patienten erheblich verkürzt werden. Dies reduziert das Infektionsrisiko, menschliches Versagen und die Operationskosten.
In der Regel verwenden Chirurgen Handbohrer, um eine Öffnung in den Schädel zu schneiden, um komplexe Schädeloperationen durchzuführen. "Es war wie Archäologie. Wir mussten den Knochen langsam entfernen, um empfindliche Strukturen zu vermeiden", sagteWilliam Couldwell, ein Neurochirurg an der University of Utah Health. Er auch ausgedrückt dass diese Art von Technologie noch nie zuvor bei chirurgischen Eingriffen eingesetzt wurde. "Wir wussten, dass die Technologie bereits in der Maschinenwelt verfügbar war, aber niemand hat sie jemals auf medizinische Anwendungen angewendet."
Die Forscher haben den Bohrroboter von Grund auf neu entwickelt, um die neurochirurgische Einheit zu unterstützen. Sie haben auch eine Software entwickelt, um einen sicheren Schnittpfad für den spezifischen kranialen Eingriff zu entwerfen.
AK Balaji, außerordentlicher Professor für Maschinenbau von derselben Universität, erklärt seine Rolle im Roboterbohrprojekt des Teams. "Meine Expertise liegt in der schnellen Metallentfernung, daher war ein neurochirurgischer Bohrer ein neues Konzept für mich. Ich war daran interessiert, einen kostengünstigen Bohrer zu entwickeln, der viel kanndie Grunzerarbeit, um die Ermüdung des Chirurgen zu reduzieren".
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Das Anfangsstadium der Operation besteht darin, einen Patienten mit einem CT-Scan abzubilden, um Knochendaten zu sammeln und die genaue Position empfindlicher Strukturen wie Nerven, Hauptvenen und Arterien zu identifizieren, damit sie während des Verfahrens vermieden werden können. Diese Daten können dannverwendet werden, um die Schnittbahn des Roboterbohrers zu programmieren. Balaji sagte, "die Software lässt den Chirurgen den optimalen Weg von Punkt A zu Punkt B wählen, wie bei Google Maps". Darüber hinaus kann die Software so programmiert werden, dass Sicherheitsbarrieren entlang des Schnittpfads mit einem Schwellenwert von 1mm von den sensiblen Strukturen. "Denken Sie an die Barrieren wie eine Baustelle, Sie bremsen ab, um sie sicher zu befahren", erklärt Balaji.
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Ein weiteres Sicherheitsmerkmal des Bohrroboters ist, dass er sich automatisch abschaltet, wenn eine Reizung in der Nähe der Nerven erkannt wird. Das Forschungsteam hat den neu entwickelten Bohrer auch auf die angewendet.translabyrinthische Öffnung als Prinzipbeweis, um die Präzision der Technologie zu demonstrieren.
Die Kommerzialisierung des Roboterbohrers wird von Couldwell und seinem Team untersucht, damit er für andere chirurgische Verfahren verfügbar ist, die dieselbe Art von Unterstützung erfordern.
Die Forschungsarbeit des Teams wurde in der veröffentlichtZeitschrift für Neurochirurgie.
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