วิทยาศาสตร์

เทคนิคใหม่ช่วยให้หุ่นยนต์สามารถผ่าตัดสมองผ่านแก้มได้

เทคนิคใหม่ช่วยให้หุ่นยนต์สามารถผ่าตัดสมองผ่านแก้มได้

ผู้ที่เป็นโรคลมบ้าหมูขั้นรุนแรงอาจพบว่ายาไม่เพียงพอที่จะควบคุมอาการชักของพวกเขาดังนั้นควรหันไปหาวิธีอื่นในระยะยาวนั่นคือการผ่าตัดสมอง ขั้นตอนนี้เป็นการรุกรานอย่างมากและเกี่ยวข้องกับการเจาะลึกเข้าไปในกะโหลกศีรษะเพื่อเอาออกกระตุ้นหรือตัดการเชื่อมต่อส่วนหนึ่งของสมอง สำหรับผู้ที่เป็นโรคลมชักพบได้ในบริเวณที่เรียกว่าฮิปโปแคมปัสซึ่งอยู่ด้านล่างสุด

[ที่มาของภาพ: แวนเดอร์บิลต์]

ทีมวิศวกรจากมหาวิทยาลัยแวนเดอร์บิลต์ปฏิบัติภารกิจ 5 ปีในการคิดค้นวิธีการที่มีการบุกรุกน้อยลงและตอนนี้พวกเขาได้แสดงต้นแบบที่ใช้งานได้ในการประชุมนวัตกรรมและการวิจัยของไหลในแนชวิลล์สหรัฐอเมริกาซึ่งสัญญาว่าจะทำให้ การผ่าตัดใช้เวลาน้อยลงไม่รุกรานน้อยลงและใช้เวลาพักฟื้นสั้นลง

David Comber นักศึกษาปริญญาโทด้านวิศวกรรมและรองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเครื่องกล Eric Barth เกิดความคิดที่จะเข้าถึงสมองจากส่วนล่างผ่านแก้มของผู้ป่วย เส้นทางสั้นกว่าและหลีกเลี่ยงการเจาะเข้าไปในกะโหลกศีรษะซึ่งจะส่งผลให้ระยะเวลาการฟื้นตัวเร็วขึ้นและความเสี่ยงต่อสมองน้อยลง ไม่ใช่ทางตรงธรรมดา แต่เข็มจำเป็นต้องสำรวจกระดูกแก้มอย่างระมัดระวังและหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวาง

เพื่อเอาชนะสิ่งนี้เข็มทำจากโลหะผสมที่มีหน่วยความจำรูปทรงซึ่งเป็นโลหะที่ 'จำ' รูปร่างเดิมของมันได้และสามารถกลับคืนสู่สภาพเดิมได้เมื่อถูกความร้อน ประกอบด้วยท่อขนาด 1.4 มม. ที่ดันลมออกอย่างช้าๆโดยบางส่วนจะโค้งเพื่อให้เข็มถูกนำไปตามเส้นทางที่ถูกต้อง ทำจากนิกเกิลไททาเนียมหรือที่เรียกว่าไนตินอลซึ่งไม่ใช่แม่เหล็กไฟฟ้าดังนั้นขั้นตอนนี้สามารถทำได้ในเครื่องสแกน MRI ส่วนอื่น ๆ ที่ทำจากพลาสติกพิมพ์ 3 มิติ ซึ่งหมายความว่าสามารถตรวจสอบเส้นทางของเข็มได้หลังจากผลักแต่ละส่วนออก ทีมงานบอกว่าความแม่นยำดีกว่า 1.18 มม.

[ที่มาของภาพ: แวนเดอร์บิลต์]

"ฉันทำงานหลายอย่างในอาชีพการควบคุมระบบนิวเมติก"บาร์ ธ กล่าว"เรารู้ว่าเรามีความสามารถในการมีหุ่นยนต์ในเครื่องสแกน MRI ซึ่งทำอะไรบางอย่างในแบบที่หุ่นยนต์ตัวอื่นทำไม่ได้ จากนั้นเราก็คิดว่า 'เราทำอะไรได้บ้างที่จะส่งผลกระทบสูงสุด?'"

ทีมใช้การวิจัยของเพื่อนร่วมงานของพวกเขารองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเครื่องกลโรเบิร์ตเว็บสเตอร์ซึ่งเป็นผู้พัฒนาระบบเข็มผ่าตัดที่ควบคุมทิศทางได้

"ระบบที่เรามีในตอนนี้ที่ให้เรานำโพรบเข้าสู่สมอง - พวกมันจัดการกับเส้นตรงและได้รับคำแนะนำด้วยตนเองเท่านั้น"รองศาสตราจารย์ Joseph Neimat ด้านการผ่าตัดระบบประสาทกล่าวซึ่งทีมร่วมมือด้วย"การมีระบบที่มีเข็มโค้งและการเข้าถึงได้ไม่ จำกัด จะทำให้การผ่าตัดมีการบุกรุกน้อยที่สุด เราสามารถผ่าตัดได้โดยไม่ต้องใช้เข็มเจาะที่แก้ม"

อย่าคาดหวังว่าอุปกรณ์จะอยู่ในโรงภาพยนตร์เมื่อใดก็ได้ในเร็ว ๆ นี้เนื่องจากยังมีการทดสอบอีกมากขั้นตอนต่อไปคือการทดสอบอุปกรณ์กับซากศพมนุษย์ ศาสตราจารย์บาร์ ธ ดูเหมือนจะมั่นใจว่าจะใช้งานได้ภายในหนึ่งทศวรรษ

[ผ่าน: Vanderbilt]