新型脑外科手术机器人可以通过脸颊对病人的大脑进行手术

机器人手术——用脸颊进入大脑
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传统的脑外科手术通过钻入颅骨,然后进入灰质。如果要进入的部分位于底部,则进行更多的钻孔。范德堡大学(Vanderbilt University)的工程师们设计了一种手术机器人,它利用了另一个入口——脸颊,从而找到了在头骨上钻孔的替代方法。机器人手术——用脸颊进入大脑

灵感来自于神经科学家在大脑中植入电极以监测大脑活动并找到癫痫发作的来源时使用的穿过脸颊的技术。这种方法使得机械工程副教授Eric Barth和他的团队制造了一种机器人设备,它可以通过患者的脸颊进入,从而允许一种侵入性较小的方法进入所需区域,同时避免完全钻进颅骨。
机器人手术——用脸颊进入大脑
机器人手术——用脸颊进入大脑

目前正在工作的原型是由该团队开发的,它有一个1.14毫米的由镍钛制成的针头,与MRI兼容。这种针的工作原理类似于机械铅笔。使用压缩空气,使针每次前进1mm。机器人通过弯曲的同心管来控制针头。这使得针头可以沿着弯曲的路径进入大脑。外科医生可以通过连续的核磁共振成像来监测针的位置。高能系统设计与控制实验室/范德比尔特

神经外科副教授Joseph Neimat说:“我们现在拥有的系统可以让我们把探针引入大脑,它们处理直线,只需要手动引导。拥有一个具有弯曲针头和无限通路的系统将使手术的侵入性降到最低。我们只需要在脸颊上插一根针,就可以做一个戏剧性的手术。”

机械工程研究生大卫·康伯(David Comber)参与了大部分设计,他分享说,在实验室中测量的这种新方法的精度优于1.18毫米,这被认为是足够精确的手术。为了保持低制造成本,该公司设计的机器人大部分都可以3D打印。机器人手术——用脸颊进入大脑

Barth推测,这项技术将在未来十年内在医院中使用,同时该团队正准备进入测试阶段,届时机器人将在尸体上进行操作。康伯在纳什维尔举行的流体动力创新与研究会议上进行了现场演示,展示了该原型机。

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