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Il trapano robot automatizzato rende ad ambulatorio cranico 50 volte più velocemente

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Un trapano automatizzato guidato dall'elaboratore, simile a quelli usati per lavorare i ricambi auto a macchina, ha potuto svolgere un ruolo fondamentale nelle procedure chirurgiche future.

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La nuova macchina può rendere ad un tipo di ambulatorio cranico complesso 50 volte più velocemente delle procedure standard, diminuente a partire da due ore a 2 e 1/2 minuti. I ricercatori all'università di Utah hanno sviluppato il trapano che produce i tagli veloci, puliti e sicuri, riducente il tempo che la ferita è aperta ed il paziente è anestetizzato, quindi facente diminuire l'incidenza dell'infezione, l'errore umano ed il costo chirurgico. I risultati sono stati riferiti online nell'emissione del 1° maggio del fuoco neurochirurgico.

Per eseguire gli ambulatori complessi, particolarmente ambulatori cranici, i chirurghi utilizzano tipicamente i trapani di mano per fare le aperture complesse, aggiungenti le ore ad una procedura. «Era come fare l'archeologia,» ha detto William Couldwell, M.D., il Ph.D., un neurochirurgo a U di salute di U. «Abbiamo dovuto portare via lentamente l'osso per evitare le strutture sensibili.»

Ha visto un'esigenza di un dispositivo che potrebbe alleviare questo carico e rendere il processo più efficiente. «Abbiamo saputo che la tecnologia era già disponibile nel mondo della macchina, ma nessuno lo ha applicato mai alle applicazioni mediche.» Couldwell ha condotto un gruppo interdisciplinare a U ad introdurre il trapano nella realtà.

«La mia competenza sta occupandosi rapidamente della rimozione di metallo, così un trapano neurochirurgico era un nuovo concetto per me,» ha spiegato A.K. Balaji, il Ph.D., professore associato in ingegnere meccanico al U. «che ero interessato nello sviluppare un trapano a basso costo che potrebbe fare il molto lavoro di grugnito per ridurre l'affaticamento del chirurgo.»

Il gruppo ha sviluppato il trapano da zero per soddisfare le esigenze dell'unità neurochirurgica come pure il software sviluppato che mette un percorso tagliente sicuro.

In primo luogo, il paziente è imaged facendo uso di una ricerca di CT riunire i dati dell'osso ed identificare la posizione esatta delle strutture sensibili, quali i nervi e vene ed arterie importanti che devono essere evitati. I chirurghi usano questi informazioni per programmare il percorso tagliente del trapano. «Il software lascia il chirurgo scegliere il percorso ottimale da punto A per indicare la B, come Google Maps,» ha detto Balaji. Inoltre, il chirurgo può programmare le barriere di sicurezza lungo il percorso tagliente all'interno di 1 millimetro di strutture sensibili. «Pensi alle barriere come una zona della costruzione,» ha detto Balaji. «Rallentate per traversarlo la sicurezza.»

Il trapano fa il sollevamento pesante rimuovendo la maggior parte dell'osso, simile ad un mulino, esattamente e rapidamente. «È come il garage del mostro, eccetto invece di lavorare una parte a macchina, stiamo lavorando il cranio a macchina,» ha detto Caldwell.

Couldwell ha applicato il nuovo trapano all'apertura di translabyrinthine, una forma del tipo di puzzle particolarmente complessa che circumnaviga l'orecchio. «L'accesso è tramite l'osso temporale che è un osso duro con gli angoli sconosciuti,» ha detto Balaji. Secondo Couldwell, questo taglio particolare richiede molte esperienza ed abilità di eseguirlo sicuro. «Abbiamo pensato che questa procedura fosse una prova perfetta del principio per mostrare l'accuratezza di questa tecnologia,» ha detto.

L'ambulatorio di translabyrinthine è migliaia eseguite di volte l'all'anno esporre i tumori a crescita lenta e benigni che si formano intorno ai nervi uditivi. Questo taglio è non solo difficile, il percorso tagliente anche deve evitare parecchie caratteristiche sensibili, compreso i nervi facciali ed il seno venoso, una grande vena che toglie il sangue dal cervello. I rischi di questa chirurgia comprendono la perdita di movimento facciale.

Il dispositivo inoltre ha un commutatore automatico dell'arresto di emergenza. Durante la chirurgia, il nervo facciale è controllato per tutti i segni di irritazione. «Se il trapano ottiene troppo vicino al nervo facciale e l'irritazione è controllata, il trapano spegne automaticamente,» ha detto Couldwell.

Il nuovo trapano ha potuto ridurre la durata di questa procedura complessa a partire da 2 ore per la a mano perforazione da un chirurgo con esperienza a 2,5 minuti. Il più breve ambulatorio si pensa che per abbassare la probabilità dell'infezione e migliori il recupero postoperatorio. Inoltre ha potenziale di ridurre sostanzialmente il costo di chirurgia, perché rade le ore a partire da tempo della sala operatoria.

Il gruppo di ricerca ha dimostrato la sicurezza e la velocità del trapano eseguendo questo taglio complesso, ma Couldwell sollecita che può applicarsi a molte altre procedure chirurgiche. «Questo trapano può essere utilizzato per vari ambulatori, come lavorare l'apertura a macchina perfetta del recipiente nell'osso per un impianto dell'anca,» ha detto.

L'applicazione varia del trapano sottolinea un altro fattore che ha disegnato Balaji al progetto. «Sono stato motivato dal fatto che questa tecnologia potrebbe democratizzare la sanità livellando il campo da gioco così che più gente può ricevere la cura di qualità,» ha detto.

Couldwell ed il suo gruppo stanno esaminando le opportunità di commercializzare il trapano per assicurare che sia più ampiamente - disponibile per altre procedure chirurgiche.