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世界上第一个在人眼内的机器人辅助手术挽救了视线

想象一下慢慢失去视力。许多人认为这就像闭着眼睛或在黑暗的房间里。但是视力丧失有很多种形式。对于来自英国牛津的70岁的比尔·比弗来说,这意味着他的中央视野正在恶化,只剩下他的周边视力完好无损。他将其描述为“在集市的一大厅里看着镜子”。

一层薄膜覆盖在海狸左眼的视网膜上,在他的视野中间形成了一个黑点。为了保住他的视力,唯一的选择就是通过眼部手术“剥离”薄膜,这是一个非常困难的过程,因为薄膜本身的厚度还不到人类头发的宽度。

眼科手术的思想可以使我们在我们中间的最令人震惊。外科医生通过眼睛墙壁的小开口将两个工具插入眼睛中,一个提供光源和另一个手术地修理眼睛的另一个工具,一切都在通过显微镜窥视。许多次,所需的修复对于外科医生来说太难了:甚至训练有素的外科医生也无法提供一些最精致的维修所需的精确度。

机器人辅助眼科手术。图片来源:Preceyes BV

机器人眼科手术提高了准确性

牛津大学眼科教授麦克拉伦博士告诉英国广播公司说:“目前的激光扫描仪和显微镜技术让我们能够在微观水平上监测视网膜疾病,但我们看到的东西超出了人手操作的生理极限。”“有了机器人系统,我们为目前无法进行的眼部手术打开了一个全新的篇章。”

今年秋天,机器人眼科手术进行了临床试验。一名外科医生成功完成了机器人辅助的视网膜手术,这在世界上尚属首例。一个机器人系统被用来操作海狸的眼睛。根据英国广播公司“牛津大学约翰拉德克里夫医院的一个团队使用了这个设备,通过一个操纵杆来控制,去掉了百分之一毫米厚的薄膜。”

麦克拉伦医生使用了PRECEYES手术系统,这是由Preceyes BV为了这个眼科手术。该系统采用了一个基于倒置操纵杆的系统来衡量、过滤和翻译外科医生的运动,提供了更好的仪器控制。

前眼操纵杆式手术机器人。图片来源:Bart Van Overbeeke Fotografie

Preceyes手术系统在研究中建立阿姆斯特丹学术医疗中心埃因霍温理工大学,提供极其精致的眼镜手术所需的准确性。

  • 设备精度(1 - 10μm)通过手动精度(100-150μm)提供了很大的改进
  • 提高现有眼科手术的安全性和性能
  • 使新的治疗成为可能,如在眼内高精度靶向药物输送

该系统由七个独立的计算机控制电机组成。设计和实现了整个设备的控制软件金宝app.模型运行金宝app实时仿真软件在手术期间控制软件的安全关键元素的实时PC。

p金宝appreeyes首席运营官兼联合创始人Gerrit Naus表示:“Simulink和Simulink Real-Time支持的控制算法设计和在设备上实现这些算法。“这些工具为实现设计提供了一种直接的方法,同时允许快速迭代。”

电机使外科医生能够在眼睛内导航,并以1 / 1000th-毫米的增量移动仪器。系统过滤外科医生的手势,即使是由外科医生自己的心跳引起的那些分钟的动作。

再设计前手术系统,使外科医生能够在手术期间安全地释放工具,以尽量减少外科医生疲劳。机器人操纵器保持了工具的位置,允许外科医生放宽他的手肌肉,或者如果需要,以便在手动模式下恢复手术。

这种能力对于眼内药物输送也是至关重要的。使用非常小的针状手术工具,外科医生必须保持工具静止数分钟,以便在视网膜内分发药物。机器人辅助手术可以简化这一任务,因为医生将导航到手术部位,然后机器人将在药物输送的较长时间内保持这个位置。

眼手术的未来

视网膜疾病是发达国家失明的主要原因。根据市场范围是一个眼科市场研究小组,“今天,全世界都有近3.34亿人受各种类型和阶段的视网膜疾病影响。”该号码预计将达到2021年的近34300万,但外科医生的数量和他们可以执行手术的速度是有限的。

在比尔比弗医院进行的眼科手术是一种膜剥离手术,是一种标准的手术,每年进行超过50万次。在手工手术中,只有熟练的外科医生才能完成这些精细的手术。机器人的协助有望提高这些手术的安全性和性能,让更多的外科医生进行这类手术。此外,这种类型的机器人辅助手术可以实现新的治疗方法,如靶向给药,使更多的患者的视力得到挽救。

predeyes认为,这种类型的手术最终可能在操作剧院外使用。Maarten Beelen,Preceyes的联合创始人和集成经理表示,“在未来,我们可以看到这在基于办公室的环境中,只有机器人会触及眼睛,它将具有高水平的自动化。这将显着提高效率并降低成本。“

至于海狸,他的视力大大提高。他说,“我的视线正在回来。我很高兴我的手术很好,我很荣幸成为这一先锋研究项目的一部分。积极有区别......享受艺术和享受生活。“




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