Robo Først: Bot Hjælper Med Tricky Cochlear-Implant Surgery

{h1}

For første gang har robotter med succes udført en vanskelig, delikat operation, der hjalp implantat en høreapparat til en døve kvindes øre.

For første gang har robotter med succes udført en vanskelig og delikat operation, der hjalp med at implantere en høreapparat til en døves øre, ifølge en ny undersøgelse.

En 51-årig kvinde, der var helt døv i begge ører på grund af en sjælden autoimmun sygdom, gennemgik en operation for at modtage et cochleært implantat i hendes højre øre for at hjælpe hende igen, siger forskerne.

"Patienten udvikler sig godt med tale- og sprogtræning og udtrykker stor tilfredshed med fordelene ved at have et cochleært implantat," siger studieleder forfatteren Stefan Weber, direktør for ARTORG Center for Biomedicinsk Engineering Research ved Berns Universitet i Schweiz. "Seks måneder efter operationen kan hun endda delvist kommunikere via telefon, hvilket er et stort skridt for sin personlige frihed." [De 6 Strangest Robots Ever Created]

Mens et høreapparat forstærker lyde så beskadigede ører kan opdage dem, omdannes et cochleært implantat til skadede dele af øret for direkte at stimulere de auditive nerver, der er ansvarlige for at høre. Fra december 2012 er over 324.000 cochlear-implantatoperationer blevet udført over hele verden, ifølge U.S. National Institute for Dovenhed og Andre Kommunikationsforstyrrelser.

Et cochleært implantat består af en mikrofon, der optager lyd fra miljøet, en taleprocessor, der filtrerer disse lyde for at fokusere på tale, en sender, der konverterer disse lyde til elektriske impulser, en implanteret modtager, der optager disse elektriske signaler og en implanteret elektrode array, der samler disse elektriske data og stimulerer den auditive nerve.

"Den auditive sensation kan ikke sammenlignes med normal hørelse," sagde Weber til WordsSideKick.com. "Men efter en vis uddannelse er hjernen i stand til at fortolke stimuli som tale og forstå lydene som sprog til kommunikation."

Den mest delikate, vanskeligste del af implanteringen af ​​denne høreanordning indebærer at placere den 0,01 inch-til-0,04 inch brede (0,3 til 1 millimeter) elektrodarray i en åbning, der typisk er 1,2 inch (30 mm) i diameter ifølge forskerne. Den mindste fejl kan føre til uoprettelig skade, sagde de. Som følge heraf fortsætter omkring 30-55 procent af de 65.000 eller deromkring patienter, der modtager cochlearimplantater hvert år over hele verden, et betydeligt høretab.

Tricky procedure

Nu har Weber og hans kolleger udviklet, hvad de siger, er det første robot-assisterede cochleære implantationssystem til at hjælpe med at overvinde de udfordringer, som menneskelige kirurger står overfor, når de udfører proceduren.

"Når vi diskuterede meget nødvendige kirurgiske nyskabelser til brug i øre-, næse- og halsprocedurer, ville vores kirurgskollegaer gentagne gange nævne, at adgang til det indre øre på en minimal invasiv måde var en stor hindring, der ikke var løst," sagde Weber. "Dette ansporede os til at undersøge og designe en måde at aktivere øre, næse og hals kirurger til at udføre nøglehul kirurgi for at få adgang til det indre øre."

Ifølge den nye undersøgelse afleveres det meste af proceduren manuelt af mennesker. Robotten er dog ansvarlig for en af ​​operationens mest risikable trin: Boring af et mikroskopisk hul i kraniumbenet, der omgiver øret uden at forårsage varme relateret skade til nærliggende nerver. "Borren skal passere mellem nerver i en afstand på mindre end 1 millimeter," sagde Weber.

Cochlear implantation er en ekstremt delikat operation. Den kirurgiske robot (i kranium) skal arbejde inden for det lille mellemrum mellem ansigts- og smagsnerven.

Cochlear implantation er en ekstremt delikat operation. Den kirurgiske robot (i kranium) skal arbejde inden for det lille mellemrum mellem ansigts- og smagsnerven.

Kredit: Weber et al.

Forskerne udviklede en robotboremaskine med den højeste grad af nøjagtighed, der blev rapporteret endnu for en sådan medicinsk anordning, idet den så lidt som omkring 0,015 tommer (0,4 mm) i 99,7 procent af alle forsøg på boring, sagde forskerne. Et kamera hjalp også med at spore roboten med 25 mikron nøjagtighed; Til sammenligning er det gennemsnitlige menneskehår ca. 100 mikron bredt.

Desuden har forskergruppen designet borehuller af rustfrit stål med riller og skærekanter, der er optimeret til at skære i knogler og transportere væk knoglspåner og dermed bidrage til at minimere mængden af ​​varme, der genereres under boringen. En kant på ydersiden af ​​boret reducerer også friktionen mellem bittet og det omgivende væv, mens det roterer. Under proceduren var der flere pauser under boringen for at begrænse akkumuleringen af ​​varme, og i hver pause blev knoglefliser vasket ud af borerne for at forhindre dem i at tilføre friktion under boring, sagde forskerne.

Næste skridt

Hertil kommer, før forskerne anvendte computertomografi (CT) scanninger af patientens kraniet før, under og efter operationen for at kontrollere, at roboten ville fjerne tydelige områder. Under kirurgi brugte forskerne også elektroder, der var fastgjort til ansigtsmusklerne, for at lede efter eventuelle skader på ansigtsnervene.

"Vi er meget glade for resultaterne, og at vi kunne demonstrere en så kompleks teknologi i operationsstuen," sagde Weber. "Det tilføjer til det voksende bevis på mange andre områder, at robotter potentielt kan gøre tingene i kirurgi på en måde, som en kirurg ikke ville kunne udføre uden teknologi."

Forskerne arbejder sammen med en kirurgisk robotfabrikant og en implantatproducent for at påbegynde kommerciel udvikling af deres teknologi."Dette vil gøre det muligt at udvikle den kirurgiske robotplattform til et medicinsk teknologiprodukt, som hospitaler kan købe til deres kirurgiske afdelinger," sagde Weber.

Weber advarede dog, at denne nye tilgang kun er "det allerførste stadium i at ændre, hvordan hørelse af kirurgi sker ved øre-, næse- og halskirurger. Vi tror, ​​at der er masser af potentiale, men det vil tage meget mere arbejde, før der er mere hårdt -høre folk kan få deres hørelse genoprettet med ny teknologi. "

Forskerne redegjorde for deres resultater online i dag (15. marts) i tidsskriftet Science Robotics.

Originalartikel om WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com