用激光束代替手术骨锯

用激光束代替手术骨锯

在切割骨头时,三台激光器比一台激光器要好。至少,这是瑞士巴塞尔大学团队设计的一种新型、部分自引导手术系统背后的想法。

尽管眼科等医学领域已经使用激光工具数十年,但该技术在许多外科手术中仍然无法应用。这通常是由于安全问题,包括激光可能会损伤目标区域以外的周围组织,以及外科医生无法完全控制切口深度。为了解决这些问题,激光物理学家和医学专家尝试增加手术中使用的激光器数量,同时允许系统部分监控自身。他们的研究结果记录在最近一期的《医学激光手术》中。

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一切都取决于协作。第一台激光器扫描手术部位,同时发射脉冲光束,每次以微小的增量切割组织。随着组织蒸发,光谱仪使用板载内存分析和分类结果,以映射患者的骨骼和软组织区域。然后,第二台激光器接管切割骨骼,但只在前一台激光器明确映射的区域进行切割。同时,第三台光学激光器实时测量切口,以确保切割的准确深度。

研究人员使用从附近供应商处购买的猪腿,确定他们的三重激光能够精确地完成手术任务,精确度达到毫米,并且几乎与当今使用的标准方法一样快。更重要的是,它无需人类的稳定双手就能完成所有操作。

激光物理学家费尔达·坎巴兹 (Ferda Canbaz) 12 月 5 日在巴塞尔大学的一份简介中说道:“我们的系统的特殊之处在于它可以自我控制,无需人工干预。”

该系统的好处远不止完成工作那么简单。激光的切口更小、更精确,可以让组织更快愈合,从长远来看减少疤痕。精确的切割能力还可以塑造现有工具无法实现的某些几何形状。从纯粹的后勤角度来看,外科医生和患者之间更少的身体接触也可以降低感染或类似术后并发症的风险。

研究人员希望,这种复杂的角度设计有朝一日能够使骨植入物与患者现有的骨骼物理连接,甚至可能无需骨水泥。也许有一天,类似的激光阵列不仅可以识别肿瘤,还可以在对周围组织造成极小损伤的情况下将其切除。

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