灵活的手术针提高了精确度

灵活的手术针提高了精确度
信贷:FEMTOprint

欧洲职业技术学院和斯特拉斯堡大学的工程师们开发了一种创新的外科针,它的轨迹可以在飞行中修正,这要归功于一个简单的按钮控制的灵活的针尖。该针旨在用于图像引导手术,为外科医生的动作提供了更高的精确度,并降低了患者的风险。

越来越多的外科手术采用微创技术进行。外科医生做一个只有几厘米长的切口,然后用细长的器械和针到达,它们的动作由成像技术指导。

然而,即使是最细心的外科医生也常常要调整把它拉出来并重新定位。在某些情况下,组织可能非常难以触及,因为它隐藏在器官后面。这种用硬针进行的探查会延长手术时间,增加创伤或感染的风险。

EPFL即时实验室的工程师Charles Baur与斯特拉斯堡大学的Lennart Rubbert等人合作,开发了一种新型的柔性针(ARC),可以解决这个问题。针柄上的一个按钮可以让外科医生纠正针的轨迹,使他们能够更快地到达病变组织,如果需要,在不拔出针的情况下探查附近的组织。

全机械系统

鲍尔说:“现在医院里的观念是,针越硬,它的精确度就越高。”这是因为硬硬的针头使外科医生更容易按照他们想要的方式移动器械。鲍尔和他的法国同事发明的这种针就有这种硬度,但加上外科医生可以根据需要弯曲的针尖。整个系统是机械的。鲍尔说:“我们的针实际上有两根管子,一根套在另一根里面。”

当外科医生滑动按钮时,内管会平移并释放出一个、两个或三个小段,这些小段沿着针的斜角和外科医生手的方向移动。目前,只有尖端的前几厘米是灵活的,但该系统可以进行改进,扩大这一范围。

“我们还可以让尖端的一些不连续部分变得灵活,而让其他部分保持僵硬。这样就可以有无限种可能的轨迹。它还可以添加额外的功能,以确保特定的外科手术,如电刺激、按需用药或活检等。”

灵活的手术针提高了精确度
图片来源:洛桑联邦理工学院

玻璃的好处

鲍尔和鲁伯特与femtopprint(一家玻璃设备3d打印公司)合作,制作了他们的针,而斯特拉斯堡IHU的外科医生胡安·韦德帮助他们完成了设计。由于高精度的工艺,工程师们能够定制直径为0.9-4.5毫米的针,从而覆盖广泛的外科应用。

研究人员测试了两种不同类型的材料:不锈钢和玻璃。的版本是最先进的,因为“玻璃技术是新兴的,仍然需要发展。然而,针是用于软组织手术的,这意味着它们不必承受电击。

“我们在硅胶中进行了电阻测试,结果显示我们选择的这种玻璃有很多好处:它具有生物相容性,不易变形,可以与核磁共振成像设备一起使用,而且不会产生反射,从而干扰手术区域的图像。”

这种柔性针几乎可以进行临床前试验了,工程师们正在积极寻找合作公司。鲍尔指出:“可以添加额外的功能来确保特定的外科手术,例如电刺激、按需用药或活检等。”

研究人员计划最终将高精度系统连接到他们的设备上,以便为医生提供更智能的医疗设备。


进一步探索

如何利用非线性超声在普通医用针中产生振动

引用:柔性手术针提供了更高的精确度(2022年,10月21日),2022年10月23日从//www.pyrotek-europe.com/news/2022-10-flexible-surgical-needle-precision.html检索
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