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可弯曲的激光手术刀会使切割吗?

柔性光纤将提供对身体的难以到达的区域

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激光技术已被证明是一种宝贵的手术工具,是它 改善视力, 修复撕裂的视网膜, zap肾结石, 或者 精致地去除脊柱肿瘤。尽管如此,仍然是 在手术室超过四十年的使用,激光手术受到其能量以直线行进的事实的限制。这意味着激光在直线射击可以到达的区域上最佳地工作。操纵梁使其可以伸出到路外区域—没有损伤健康组织—有时会完成,使用一系列镜子引导激光束,但这通常稀释激光器的强度。

An approach to 激光手术 然而,在市场上几乎没有一年的市场,寻求通过将高强度二氧化碳(CO2)激光器的红外能量引导通过衬里反射材料的柔性纤维管来增加光学手术刀的新的灵活性。这使外科医生能够在不失任何梁的强度的情况下安全地蜿蜒穿过身体的激光。

光束路径CO2激光能量系统(由 omn​​iguide.剑桥的光学公司是剑桥的光学公司,在过去三十年中使用的光学手术胶片进行了重大改进,以进行精密显微外科,Zhinduide临床事务和业务发展副总裁Yair Schindel说。

"深入到身体,到你看不到的地方,是不可能的"他说,随着旧激光器,通过大型铰接臂交付。"如果你看不到它,你就无法达到它。"

Omniguide选择了CO2激光器—通过激发密封管内的二氧化碳气体生产—因为它已经常用于手术室,因为它能够有效消融,切割和烧灼组织。它是最精确的光学手术刀,Schindel表示,添加,其他激光波长,如使用的那些 氩气或氪共激光,某些人体组织不尽快吸收,"所以他们做得比切割更多。"

尽管如此,传统的CO2激光器难以在尴尬的角度下制造的切口。"如果您认为喉咙中的大肿瘤,您必须从[16英寸(40厘米)]外,操纵光线和患者到达肿瘤,"施印德尔说。替代方案:a 喉切除术,一种较少的精确程序,其中删除了所有或一些声带。 Omniguide的激光也可以与柔性纤维一起使用–tipped endoscope. "外科医生可以穿过鼻子,嘴巴,耳朵或其他小开口," Schindel says, "[激光]和同时查看。"

在每个光束路径纤维内,少于20层的交替,定制设计的红外玻璃和聚合物,形成称为a的反射系统 "光子带隙结构。" (pdf) 该设计源于1998年由Massachusetts技术研究所(M.I.T.)等级科学和融合中心的研究生在1998年由Omniguide联合创始人和首席执行官Yoel Fink进行的研究。 Fink和他的同事研究了设计的方法"完美的镜子,"对于所有波长和所有角度来说,反映所有波长的光的表面,用于国防高级研究项目代理(DARPA),美国国防部的研究部门。自2000年启动以来,Omniguide已经投入了7000万美元的研究和开发生产该超自然硅纤维所需的材料和技术。

施用超过60%的人体组织的水分,使得这种装置能够比正常的手术刀更精确地切割,这对周围健康组织的热损坏最小的热损坏,是一种神经外科 博尔德神经外科员工 在科罗拉多州。光束路径技术允许CO2激光能量在空心芯纤维上传递并用作手持式激光手术刀,纳尔逊表示他在10月以来的30个脑和脊髓手术中使用。"我们知道CO2激光器的优点," he says, "但它从未使用过使用。"

光束路径允许外科医生执行普通手术刀不能做的一些程序。例如,当外科医生将常规金属胶质形成为器官时,它会抑制它周围的组织,可能导致对靶向肿瘤周围的健康细胞造成损害。与正常的手术刀不同,纳尔逊表示,光束路径光纤不需要组织操作,加入,它还通过烧灼,或灼热和密封,附近的血管来控制比金属手术刀更好的流血。

柔性CO2激光手术刀具有对腰部手术的特殊吸引力,患病组织通常难以去除的区域。"当您用标准工具拆下此组织时,您有时会在脊柱管中留下关节炎组织,导致患者甚至在手术后继续感到疼痛," Nelson says. "通过CO2激光,您可以溶解[受损]组织。我们现在只需消除它,而不是拉动或撕裂或撕裂。"纳尔逊说,到目前为止,他治疗这种方式的患者经历了比经历了传统手术的人的痛苦,但他补充说,他需要几年的时间来扩展他的样本尺寸,以证明激光是激光的原因减少疼痛。

技术的成本—从500美元到1,800美元的纤维—这是它尚未更广泛使用的主要原因。尼尔森说,他需要证明光束路径改善了患者的结果,以便为更多这些设备打开他的钱包。纤维有两个潜在的限制:它们在激励时稳定性,无法灭菌,这意味着在每次使用后必须丢弃,纳尔逊音符。

用于引导激光的纤维通常持续四小时,顶部,在激光烧伤之前,它需要更换,它说:布鲁斯·赫赫赫斯表示 头部和颈部外科耳鼻喉科巴恩斯–圣路易斯犹太医院。他指出,手术刀的纤维可以在几分钟内更换,然而,使用光束路径的切口比使用直线线路的切口更长时间,因为新技术仅提供大约20瓦,一半外科医生掌握旧品种的切割力。

Haughey自2007年与梁路径自2007年进行了大约100个手术,他说他使用该装置去除肿瘤—对患者进行微创显微外科,否则患者将不得不在刀下才能从难以到达斑点中取出恶性肿块,例如舌头的底部,嘴地板或咽部的侧壁(一部分颈部和喉咙直接在嘴巴后面和鼻腔)。 Haughey说,柔性光束路径纤维在近距离,容易和安全地谈判健康组织以延伸激光手术刀,以达到目标生长。在过去这样做,"我们宁愿粗暴地将激光从镜子中反弹,但(光束)那样丢失了很多力量,"他说,他补充说,他确实只有一次或两次从他所做的数千个手术中出现。

BeaxPath现在主要由骨科以及耳朵,鼻子和喉咙外科医生使用,但Schindel表示,妇科,肺部学家和泌尿科医生也有兴趣看到这项技术是否可以制作削减。

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拉里绿色艾米尔是技术的副主编 科学周报,涵盖各种技术相关主题,包括生物技术,计算机,军事技术,纳米技术和机器人。


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信用:尼克希金斯

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