211service.com
Slangelignende robotter til hjertekirurgi
En slangelignende kirurgisk robot fra Carnegie Mellon University kunne lade en kirurg, der udfører en kritisk hjerteoperation, kun lave ét snit.
Klar til at sondere: CardioArm kan vrikke sig ind i en krop og udføre hjerteablationer. En operatør styrer robottens bevægelser ved hjælp af et joystick.
Kendt som CardioArm, har den buede robot en række led, der automatisk justerer sig for at følge kursen plottet af robottens hoved. Dette giver større præcision end et fleksibelt endoskop kan tilbyde. Det er bestemt nemmere at kontrollere, siger Robert Webster III, professor ved Vanderbilt University, der arbejder på fleksible medicinske sonder og ikke var involveret i CardioArm-projektet.
CardioArm betjenes ved hjælp af en computer og et joystick. Den har 102 frihedsgrader, hvoraf tre kan aktiveres på én gang. Dette gør det muligt for det at komme ind gennem et enkelt punkt i brystet og vikle sig rundt om hjertet, indtil det når det rigtige sted for f.eks. at fjerne problematisk væv. Det fine ved [designet] er, at hver led følger, hvor du gik i rummet. Det er ikke altid muligt i andre designs, siger Webster. Denne form for kontrol forhindrer sonden i at støde ind i følsomt væv. Ulempen ved en jointed robot er dog, at den er sværere at miniaturisere, siger Webster.
Den mindste version af enheden er 300 millimeter lang og har en diameter på 12 millimeter. Til sidst håber CMU-forskerne på at gøre en slange lille nok til at komme ind i blodbanen gennem et blodkar, siger Marco Zenati , en af de vigtigste forskere på CardioArm-projektet og professor i kirurgi ved University of Pittsburgh.
Zenati har tidligere brugt robotkirurgiske assistenter og bemærker, at de alle har begrænsninger. Da Vinci-systemet kan for eksempel ikke klemme sig ind i snævre steder i den menneskelige krop og kræver fem eller seks indgange, siger han.
Da Zenati indså behovet for mere avancerede robotter til minimalt invasiv kirurgi, gik Zenati sammen med Howie Choset , en TR35-æresmodtager kendt for sit arbejde på CMU med at kravle robotslanger , og Alon Wolf , grundlægger og direktør for Biorobotics and Biometrics Lab ved Technion, Israel Institute of Technology.
Vi arbejder på kun at have en enkelt port i kroppen og fra det tidspunkt kunne nå ethvert sted, siger Zenati. Der er ingen teknologi, der tillader en at gøre det. Den eneste er CardioArm.
Sonden udvikles i øjeblikket af startup'et Cardiorobotics, tidligere kendt som Innovationsteknologier , som Zenati og Choset grundlagde i 2005. Hidtil har holdet udført vellykkede kardiovaskulære operationer på ni grise og to menneskelige kadavere, siger Choset. Ifølge virksomhedens hjemmeside skulle forsøg på levende mennesker begynde senere i år.
Slanger i hjerter: Den slangelignende CardioArm bevæger sig rundt inde i membranen, der omslutter et grisehjerte.
Til minimalt invasiv kirurgi har du enten et lineært laparoskop, der er stift eller et fleksibelt endoskop, der let spænder; der er ikke noget, der er både fleksibelt og stift, siger Choset. Men CardioArm har fordelene ved begge dele, siger han.
Jeg tror, at Howie har en god platform for at komme til det kirurgiske sted, siger Nabil Simaan , en assisterende professor ved Columbia University, der arbejder på indsættelige, slangelignende sonder til maven.
Holdet håber at begynde at teste CardioArm i naturlig åbningskirurgi - en teknik, hvor væv fjernes gennem eksisterende åbninger i kroppen, såsom munden, for at undgå postoperativ smerte og reducere restitutionstiden. Zenati sigter mod at få kirurger til at bruge CardioArms i forening, som en blæksprutte, med to eller tre tentakler, der alle går ind gennem et snit og derefter forgrener sig.