一个手持式光纤组织传感器设备用于脊柱手术

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 手术技术 手术技术
• 医疗器械 医疗器械

背景情况:

• 由于人口结构的变化和与年龄有关的退行性疾病,对外科手术的需求日益增加.
• 脊柱融合手术需要准确的脚螺丝放置,这取决于外科医生的经验.
• 目前的方法缺乏实时的手术内反来进行组织分化,增加了螺丝错位的风险.

研究的目的:

• 开发和验证手持式光纤组织传感器设备,用于脊柱手术期间实时骨组织分化.
• 为外科医生提供增强的手术内信息,以提高脚螺丝放置的准确性.
• 为了证明使用扩散反射光谱 (DRS) 来实时区分骨组织的可行性.

主要方法:

• 一个手持设备的原型,使用两种不同的波长的激光二极管来照亮组织.
• 使用光二极管直接采集光线,不需要光谱仪.
• 一个印刷电路板 (PCB),具有可调节的驱动器电路和信号放大,由微控制器控制.
• 从光二极管信号计算反射率,以提供实时的音频反.

主要成果:

• 原型成功发射和收集光来使用DRS区分骨组织,证明了可行性.
• 该设备为外科医生提供快速,实时的音频反.
• 尽管在纤维合效率方面存在挑战,但该设备证明能够区分骨组织.

结论:

• 开发的手持式光纤组织传感器设备是提高脊髓融合手术精度的可行概念验证.
• 紧,低成本和易于获得的组件使其适用于各种医疗保健环境.
• 通过DRS进行实时组织分化,有可能在脊髓融合过程中显著减少脚螺丝错位.