這台醫療機器人要逆天:兩分半完成一項大腦手術,比醫生快50倍

大腦,人類最精密,也是最脆弱的器官。如果要給顱部動手手,醫生們必須更加謹慎:小小的失誤就會給患者帶來致命的傷害。然而,人非聖賢,即使是世界上技術最高超的外科醫師,也無法避免人為誤差的發生。尤其是大腦手術,需要花費相當長的時間,醫生在疲勞狀態下更容易失誤。因此,如何避免精密手術中的人為錯誤,一直是醫學界急需解決的難題。

如果能把這些工作交給機器人就好了!就在上周,CNN報道了一項驚人醫療技術突破:美國猶他州立大學開發出一台十分先進的手術機器人,完成顱部鑽孔手術僅需2.5分鐘-相比傳統手術的2個小時,快了整整50倍!

據了解,這項研究由外科專家WIlliam Couldwell領導,耗時多年開發出來。它能夠提供快速,清潔和安全的顱部穿孔,減少傷口的暴露時間和病人的麻醉時間。這樣一來,不僅能夠減少麻醉藥和病菌感染給患者帶來的健康威脅,也能夠降低手術成本。更重要的是,如果手術時間縮短,意味著人為錯誤的幾率會被降低,大大提高了手術成功率。Couldweill對CNN記者說:「這是一台節省時間的設備,這比什麼都重要!」

在過去的十年里,醫療機器人技術得到了快速的發展,極大提高了醫療效率。例如,手術機器人已經可以在患者的脊椎內安放固定螺絲,還能夠協助器官移植手術。然而,Couldwell表示,這些技術目前還未被應用到腦部外科手術中。「

你肯定會好奇,這台機器是如何在病人腦袋上打洞的?為什麼會這麼快?首先,通過CT掃描,醫生們收集了病人頭部骨骼的數據,從而判斷出敏感結構(如神經和動脈)的分布位置。其次,利用這些位置信息,醫生們就可以為機器設定一條」線路「來進行鑽孔。當然,這些工作都是由計算機軟體來處理的。」這款軟體讓醫生們選擇A點到B點的最優路徑,就如同谷歌地圖一樣「Couldwell表示。當然,這台設備也應用非常先進的機械結構,它的鑽頭能夠乾淨利落地鑽開顱骨。

聽上去很先進,那這台機器的安全性如何保障呢?這畢竟不是由人來控制的。第一,如果過於接近重要神經或者血管,機器會自動終止運行;第二,手術過程中,醫生們能夠隨時終止機器的運行,以免發生意外情況-這又為安全性多了一道保障。**

Couldwell團隊的研發過程也是歷盡艱辛:最初,他們在塑料模擬的頭骨上做測試,然後有利用屍體進行進一步試驗。再對數台原型機的準確性和安全性進行測試之後,他們最終讓這台機器進化成了完全體-現在它夠輕便,能夠在手術室之間快速轉移。

Couldwell把研究成果運用到了複雜的經迷路手術(translabyrinthine surgery)試驗之中-這種手術多被用來切除良性腫瘤。然而,由於迷路通路的神經結構機器複雜,周邊骨骼堅硬,穿孔的角度十分刁鑽,對醫生是一個很大的考研。這個設備能夠最大程度上提高經迷路手術的效率,增加安全性。同時,Couldwell還強調,這種技術不僅能夠應用在顱腦手術,甚至還可以應用到器官移植和骨骼手術上,前景十分廣泛。

雖然在目前階段,這台機器人還沒有在人體手術上正式應用,但Couldwell的團隊已經著手設備的商業化了,他有信心在一到兩年內把這個產品推向市場。現在,這台機器的成本在10萬美元之內。Couldwell表示,儘管初期成本較高,但隨著時間的推移,它為實驗室節省的開支會越來越明顯-在寸秒寸金的手術室,它將為每例手術節省兩小時!

這項成果刊登在最新一期的《Neurosurgical Focus》上,有興趣的朋友可以去查看實驗細節!

參考資料:

University of Utah官方新聞

CNN tech

Computer-aided design/computer-aided manufacturing skull base drill
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