一个与成像兼容的口腔收缩系统用于跨口腔机器人手术
Yuan Shi1, Xiaotian Wu2, Joseph A Paydarfar2,3,4
1Thayer School of Engineering, Dartmouth College, Hanover, NH, USA. yuan.shi.th@dartmouth.edu.
Annals of biomedical engineering
|May 25, 2024
概括
一个新的3D打印的聚合物口腔收缩系统使得无器件的手术内CT/MR成像用于跨口腔机器人手术 (TORS). 这一创新提供了改进的外科导航和患者的结果.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 手术技术 手术技术
- 医疗成像医学成像
背景情况:
- 透口机器人手术 (TORS) 目前缺乏可靠的手术内成像指导.
- 在TORS中使用的金属收缩器可能会在CT/MR成像中引起人工物,阻碍实时可视化.
- 在推进TORS导航方面,开发不产生文物,兼容的收缩机至关重要.
研究的目的:
- 为TORS.开发和验证一个计算机断层扫描 (CT) /磁共振成像 (MRI) 兼容的聚合物口腔收缩系统.
- 评估系统在实现手术内成像,手术曝光和机器人系统兼容性方面的性能.
- 评估材料是否适合临床使用,包括杀菌和长期强度.
主要方法:
- 一个聚合物收缩系统使用碳纤维复合材料和尼龙3D打印,模仿标准金属设计.
- 综合性评估包括长椅和尸体实验,评估成像兼容性,手术暴露和机器人集成.
- 在模拟过程中严格测试了材料强度,灭菌可行性 (STERRAD) 和设备稳定性.
主要成果:
- 在TORS.期间,聚合物收缩系统成功实现了高分辨率,无人工物的手术内CT/MR成像.
- 它提供了与金属收缩机相当的外科暴露,切口间距离为42.55毫米,工作体积为200.09厘米3.
- 该系统与达芬奇手术平台的兼容性,有效的杀菌性和长时间使用时最小的位移 (<1.5毫米) 已被证明.
结论:
- 这种3D打印的聚合物收缩系统是第一个在TORS.中首次实现无工件的手术内CT/MR成像.
- 该系统可用于临床应用,提供可比的外科暴露和机器人兼容性.
- 这一进步为图像引导的TORS手术导航铺平了道路,有可能提高手术精度和患者的结果.
