研究人员开发了一种创新的传感系统,恢复了微创手术(MIS)中缺失的触觉反馈,提高了精度、易用性和安全性。这种新的“离颌”系统将力传感器和角度传感器集成到腹腔镜工具的手柄中,为外科医生提供抓握力的实时测量以及对组织硬度和厚度的洞察。
微创手术(MIS)涉及小切口,减少疼痛,缩短恢复时间,并降低感染风险。然而,传统的MIS工具消除了外科医生的触觉,使得难以确定施加的适当力量或区分不同类型的组织。这种缺乏触觉感觉可能导致错误,例如在抓握细腻组织时过度或不足用力。
纽约大学阿布扎比分校的研究人员独特的“离颌”设计在《IEEE Access》上详细介绍,标志着与以前的技术有显著不同,以前的技术通常将传感器放置在手术工具的颌部。这是首个将传感机制与手术现场本身分离的解决方案。该解决方案提供了一种简化、具有成本效益的替代方案,能够无缝集成到任何商业化的腹腔镜工具中,解决了与传感器集成、布线复杂性、污染以及消毒要求相关的挑战。
除了提高手术精度和安全性外,这项新技术还可以通过提供客观的触觉反馈来缩短新外科医生的学习曲线,加速他们掌握MIS技术的速度。其可扩展性意味着可以将其应用于机器人辅助手术、内镜检查、远程医疗和其他医疗应用。
“微创手术彻底改变了这一领域,但缺乏触觉反馈仍然是一个挑战,”纽约大学阿布扎比分校机械工程和生物工程副教授穆罕默德·A·卡赛梅说。“我们的新系统恢复了这种缺失的触觉,使外科医生能够实时获取组织硬度和厚度的数据。这种’离颌’的方法不仅消除了污染风险,而且使技术更易于集成,而无需对现有手术工具进行复杂的修改。”
“早期试验表明,手术任务效率提高了30%,突显了这项技术对手术表现的实际影响,”AMMLab的博士后研究员瓦埃尔·奥斯曼补充道。“展望未来,我们计划完善该系统以用于机器人辅助手术,并探索更灵敏的基于微流体的传感器,以增强组织分异能力。”