Chirurgie ohne stiche in sicht durch 'origami werkzeuge'


Chirurgie ohne stiche in sicht durch 'origami werkzeuge'

Mechaniker, die die Prinzipien von Origami angewendet haben, um die Werkzeuge kleiner und kompakter für die Raumfahrt zu machen, nutzen nun ihr Wissen, um winzige, robotische chirurgische Instrumente zu schaffen. Sie sehen vor, dass chirurgische Einschnitte so klein werden, dass sie sich selbst heilen können - ohne Nähte oder Stiche.

Das Team entwickelt Roboter Origami Pinzetten, die so klein sind, können sie durch ein 3 mm Loch passieren.

Bildnachweis: Mark Philbrick / BYU

Brigham Young University (BYU) in Provo, UT, haben bereits einige ihrer origami-inspirierten Technologie an Intuitive Surgical, Hersteller des da Vinci chirurgischen Roboters, die Chirurgen ermöglicht, Operationen wie Prostata Entfernung durch ein paar, kleine Einschnitte zu ermöglichen.

Larry Howell und Spencer Magleby, Professoren des Maschinenbaus bei BYU, führen die Gruppe an der Origami-Chirurgietechnik.

Prof. Howell sagt das Ziel für kleinere und kleinere Einschnitte und:

"Zu diesem Zweck schaffen wir Geräte, die in einen winzigen Einschnitt eingefügt werden können und dann im Körper eingesetzt werden, um eine spezifische chirurgische Funktion auszuführen."

Die chirurgische Instrumentenindustrie hat ihre Grenze hinsichtlich der Größe erreicht - sie kann nicht mit traditionellen Designs kleiner werden.

Das BYU-Team hat einen innovativen Ansatz entwickelt, der keine Stifte und andere Teile benötigt - er nutzt die in Origami innewohnende Ablenkung, um Bewegung zu ermöglichen.

Ein Beispiel, an dem sie arbeiten, ist eine Roboterzange, die so klein ist, dass sie durch ein 3 mm Loch hindurchgehen können - etwa die Dicke des Ladekabels für einen Computer oder ein Mobiltelefon.

Einmal drinnen muss das Instrument viel größer werden

Das BYU-Team arbeitet auch an einem Konzept namens "D-Core". Hier beginnt das Instrument als flache Form, die durch einen kleinen Einschnitt eingeführt werden kann, dann erweitert sich zu zwei abgerundeten Flächen, die aufeinander rollen - wie die Bewegung, die durch angrenzende Scheiben in der Wirbelsäule gemacht wird.

Die Forscher berichten über ihre Ideen über D-Core und wie es in einem Papier verarbeitet werden könnte Mechanismus und Maschinentheorie . Das Papier enthält eine Beschreibung der physikalischen Modelle, die Einzelblattherstellung, flache Lagerung und Einsatzzustände zeigen.

Prof. Magleby sagt, dass sie die gleichen Prinzipien auf medizinische Geräte anwenden, die sie bei der Entwicklung von Raumausrüstung für die NASA verwendet haben. Er stellt die Ähnlichkeit in den Anforderungen fest:

"Diejenigen, die Raumfahrzeuge entwerfen, wollen, dass ihre Produkte klein und kompakt sind, weil der Platz auf einer Prämie auf einem Raumfahrzeug ist, aber sobald man im Raum kommt, wollen sie, dass die gleichen Produkte groß sind, wie Solar-Arrays oder Antennen."

Er sagt, dass das Konzept, das sie für chirurgische Instrumente anwenden, dasselbe ist: "Wir möchten, dass etwas ganz klein wird, um durch den Schnitt zu gehen, aber sobald es drinnen ist, möchten wir, dass es viel größer wird."

Im folgenden Video summieren die Ingenieure die Arbeit, die sie tun, um Origami-Prinzipien zu setzen, um Präzision, kompakte chirurgische Instrumente zu machen, und sie zeigen einige Beispiele.

Prof. Magleby sagt, dass die Methoden, die sie entwickeln - inspiriert von Origami - wirklich helfen, sie zu sehen, wie man die Dinge kleiner und kleiner und einfacher und einfacher macht. Er schließt:

Diese kleinen Instrumente erlauben es, eine ganze Reihe von Operationen durchzuführen - hoffentlich eines Tages manipulieren Dinge so klein wie Nerven.

Ingenieurinnovationen bringen dem Operationsraum viele Vorteile. Zum Beispiel, im Januar 2016, Medical-Diag.com Gelernt, wie Chirurgen in Großbritannien die Niere eines Vaters in die 2-jährige Tochter mit Hilfe einer 3D-bedruckten Niere verpflanzten.

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