Καλύτερο από το βολβό: Οι αισθητήρες βοηθούν σε χειρουργικές επεμβάσεις αντικατάστασης αρθρώσεων

Οι χειρουργικές επεμβάσεις αντικατάστασης γόνατος και ισχίου αυξάνονται μαζί με τον αυξανόμενο πληθυσμό ατόμων ηλικίας 60 ετών και άνω. Οι αισθητήρες ADI ενισχύουν τις συσκευές που βοηθούν στη χειρουργική πλοήγηση με χαμηλότερο κόστος από το κόστος των παραδοσιακών χειρουργικών συστημάτων με τη βοήθεια υπολογιστή και με μεγαλύτερη ακρίβεια από τις χειροκίνητες μεθόδους.18 Ιανουαρίου 2017



σε συνεργασια με ΟΝΟΜΑ

Καθώς αυξάνονται οι τάξεις των ατόμων ηλικίας 60 ετών και άνω, τόσο αυξάνεται η ανάγκη για χειρουργικές επεμβάσεις αρθροπλαστικής. Σύμφωνα με τα Κέντρα Ελέγχου Νοσημάτων των ΗΠΑ, περίπου ένα εκατομμύριο χειρουργικές επεμβάσεις αντικατάστασης γόνατος και ισχίου πραγματοποιούνται κάθε χρόνο μόνο στις Ηνωμένες Πολιτείες.

η Ρωσία χωρίς πρίζα στο διαδίκτυο

Καθώς οι άνθρωποι ζουν περισσότερο, η προκύπτουσα επιδείνωση των αρθρώσεων τους που σχετίζεται με την ηλικία απαιτεί συχνά ιατρική παρέμβαση. Η έρευνα δείχνει ότι ο αριθμός τέτοιων επεμβάσεων, που ήδη βρίσκεται σε ανοδική πορεία, αναμένεται να συνεχίσει να αυξάνεται δραματικά: Ο αριθμός των αντικαταστάσεων ισχίου αναμένεται [σχεδόν τριπλασιαστεί] την 20ετία από το 2005 έως το 2025, με τον αριθμό των αντικαταστάσεων γόνατος αύξηση άνω του 650 τοις εκατό την ίδια περίοδο, σύμφωνα με μελέτη που παρουσιάστηκε σε πρόσφατη ετήσια συνάντηση της Αμερικανικής Ακαδημίας Ορθοπαιδικών Χειρουργών.

Κατώτατη γραμμή: Η ανάγκη για χειρουργικές επεμβάσεις αντικατάστασης που είναι ακριβείς, αποτελεσματικές και οικονομικά αποδοτικές έχει επίσης αυξηθεί εκθετικά. Για να καλύψει αυτή τη ζήτηση, η OrthAlign, Inc., μια εταιρεία ιατρικής τεχνολογίας, έχει αναπτύξει μια συσκευή μίας χρήσης σε μέγεθος παλάμης εξοπλισμένη με αισθητήρες από την Analog Devices, Inc. (ADI). Οι χειρουργοί μπορούν να χρησιμοποιήσουν τη συσκευή για να τους βοηθήσουν να πλοηγηθούν κατά τη διάρκεια της χειρουργικής επέμβασης και να ευθυγραμμίσουν πιο γρήγορα και με ακρίβεια τις αρθρώσεις του ισχίου και του γόνατος σε αυτές τις ολοένα και πιο συνηθισμένες, αλλά ακόμα δύσκολες επεμβάσεις.



εξυπηρέτηση πελατών ring planet

Οι συσκευές OrthAlign παρέχουν στις χειρουργικές ομάδες δεδομένα σε πραγματικό χρόνο και ανατροφοδότηση σχετικά με την τοποθέτηση και την ευθυγράμμιση της άρθρωσης, χωρίς οι ομάδες να χρειάζονται επιπλέον χρόνο ή να χρειάζεται να κάνουν επιπλέον προσπάθεια. Βοηθούν στη βελτίωση της χειρουργικής ακρίβειας ενώ μειώνουν το κόστος και αυτό μεταφράζεται σε σημαντικά οφέλη τόσο για τον ταχέως αναπτυσσόμενο πληθυσμό ασθενών που χρειάζονται αντικαταστάσεις ισχίου ή γόνατος όσο και για το σύστημα υγειονομικής περίθαλψης συνολικά.

Η ιδέα ήταν να αναπτυχθεί κάτι που να μπορεί να διατηρήσει την ακρίβεια της [χειρουργικής] πλοήγησης, αλλά να είναι γρήγορο, απλό και εύκολο στη χρήση, λέει ο ορθοπεδικός χειρουργός David J. Mayman, ο οποίος χρησιμοποιεί την τεχνολογία στην εργασία του στην πόλη της Νέας Υόρκης. Νοσοκομείο Ειδικής Χειρουργικής.

Βελτίωση των χειρουργικών αποτελεσμάτων

Τυπικά, τέτοιες αντικαταστάσεις περιλαμβάνουν χειρουργούς που ευθυγραμμίζουν εκ νέου το γόνατο ή το ισχίο εισάγοντας μια ράβδο και κολλώντας με το χέρι την ευθυγράμμισή του με τη βοήθεια μηχανικών οδηγών. Μια άλλη μέθοδος περιλαμβάνει τη χρήση χειρουργικής με τη βοήθεια υπολογιστή (CAS), στην οποία οι χειρουργοί χρησιμοποιούν συστήματα παρακολούθησης με δυνατότητα υπολογιστή ή ρομποτικές συσκευές για να βελτιώσουν την άποψή τους και να αυξήσουν την ακρίβεια της διαδικασίας. Η πρόκληση: Τα παραδοσιακά συστήματα CAS, αν και αρκετά ακριβή, μπορούν να καταλάβουν πολύ χώρο στο χειρουργείο. Συνήθως, είναι επίσης ακριβά, με τιμές πολλών εκατομμυρίων δολαρίων.

Αυτό που ξεχωρίζει τις συσκευές OrthAlign από τα παραδοσιακά συστήματα CAS είναι το σχετικά μικρό μέγεθος των συσκευών, οι οποίες περιέχουν την τεχνολογία ανίχνευσης μικροηλεκτρομηχανικού συστήματος ADI iSensor (MEMS). Οι οικογένειες τεχνολογίας OrthAlign Plus και KneeAlign της εταιρείας παρέχουν προηγμένες δυνατότητες πλοήγησης και ανίχνευσης από αυτές τις συσκευές, ενσωματώνοντάς τις απρόσκοπτα στη ροή εργασίας του χειρουργού. Σε έναν τομέα όπου η ακρίβεια είναι θεμελιώδης για επιτυχή αποτελέσματα, οι συσκευές της OrthAlign πληρούν, και μάλιστα υπερβαίνουν, όλα τα σημεία αναφοράς ευθυγράμμισης, και όχι μόνο ξεπερνούν τους συμβατικούς μηχανικούς οδηγούς σε απόδοση, αλλά ταιριάζουν και με την ακρίβεια των συστημάτων CAS — και όλα με χαμηλότερο κόστος, σύμφωνα με η εταιρία.



Αντί να ενσωματώνουν πλοήγηση με κάμερα στις λύσεις τους - κάτι που θα πρόσθετο σημαντικό κόστος και μέγεθος σε ένα χειρουργικό σύστημα πλοήγησης - η ομάδα σχεδιασμού της OrthAlign χρησιμοποιεί την τεχνολογία ADI iSensor MEMS αδρανειακής μονάδας μέτρησης (IMU). Στην περίπτωση αντικατάστασης γόνατος, για παράδειγμα, η IMU επιτρέπει σε έναν ορθοπεδικό χειρουργό να προσδιορίσει μέσα σε δευτερόλεπτα το κέντρο περιστροφής του μηριαίου οστού ενός ασθενούς. Καθώς το γόνατο του ασθενούς τίθεται σε πλήρη κίνηση, το MEMS IMU για να λαμβάνει γρήγορα αποφάσεις και να λειτουργεί με μεγαλύτερη ακρίβεια.

Οι αισθητήρες ADI που χρησιμοποιούνται στις συσκευές είναι οι ίδιοι IMU που χρησιμοποιούνται σε μια ποικιλία άλλων προϊόντων, που κυμαίνονται από κατευθυνόμενους πυραύλους έως drones.

Για τα προϊόντα OrthAlign, χρησιμοποιούμε ορισμένες τεχνολογίες που είναι γνωστές στους ανθρώπους από τα smartphone τους ή ακόμα και από στρατιωτική τεχνολογία όπως η καθοδήγηση drone και πυραύλων, λέει ο Jonathan Nielsen, διευθυντής ανάπτυξης προϊόντων στην OrthAlign. Χρησιμοποιούμε επιταχυνσιόμετρα και γυροσκόπια, και τα δύο έναν τύπο αδρανειακών αισθητήρων, οι οποίοι όταν έχουν σημαντικά υψηλή απόδοση και συνδυάζονται με επεξεργασία αισθητήρων, είναι πραγματικά ικανοί σε εφαρμογές όπως η δική μας.

Οι τεχνολογίες ADI που αποτελούν μέρος των χειρουργικών συσκευών OrthAlign χρησιμοποιήθηκαν για πρώτη φορά στην αυτοκινητοβιομηχανία πριν από περίπου 30 χρόνια, αρχικά για τον εντοπισμό των απαραίτητων συνθηκών για την ενεργοποίηση των αερόσακων. Πριν από περίπου μια δεκαετία, η ADI άρχισε να επανατοποθετεί την αδρανειακή της τεχνολογία για ευρύτερη χρήση σε άλλους κλάδους, λέει ο Bob Scannell, διευθυντής επιχειρηματικής ανάπτυξης για τα προϊόντα MEMS της ADI.

η μεγαλύτερη μαύρη τρύπα που έχει ανακαλυφθεί ποτέ

Λόγω των δυνατοτήτων που αρχικά οδηγούσε ο κόσμος της αυτοκινητοβιομηχανίας, μπορέσαμε να αναπτύξουμε μια μάλλον μοναδική τεχνολογική βάση με αισθητήρες υψηλής απόδοσης με σχετικά χαμηλό κόστος, λέει ο Scannell. Όταν επικεντρωθήκαμε στη βάση των βιομηχανικών εφαρμογών, η αξία της τεχνολογίας μας σε αυτήν την αναδυόμενη ανάγκη ανίχνευσης ακριβούς κίνησης σε πολύπλοκες και κρίσιμες για την ασφάλεια συνθήκες έγινε γρήγορα ξεκάθαρη και οδήγησε επίσης σε ακόμη πιο γρήγορες εξελίξεις στην αδρανειακή ανίχνευση υψηλής απόδοσης.

Μια συνεργασία που οδηγεί στην ακρίβεια και την καινοτομία

Η ADI συνεργάστηκε στενά με την OrthAlign για να παρέχει προϊόντα που όχι μόνο θα επέτρεπαν το σχεδιαστικό όραμα της εταιρείας, αλλά και θα έφταναν στην αγορά πιο γρήγορα. Η ομάδα σχεδιασμού του ADI iSensor MEMS IMU συμμετείχε ενεργά κατά τη φάση ανάπτυξης του OrthAlign, αναλύοντας τα δεδομένα τους και παρέχοντας πληροφορίες για τον συντονισμό και την ερμηνεία των δεδομένων του αισθητήρα, καθώς και πραγματοποιώντας πρόσθετες δοκιμές πιστοποίησης για συγκεκριμένες εφαρμογές. Αυτό επέτρεψε στην OrthAlign να επικεντρώσει όλες τις προσπάθειές της στην επεξεργασία back-end και τη συνολική ενοποίηση του συστήματος.

Το ADI iSensor MEMS IMU που έχει σχεδιαστεί στη λύση OrthAlign παρέχει μέτρηση έξι μοιρών ελευθερίας μέσω τριών επιταχυνσιόμετρων και τριών γυροσκόπιων που ανιχνεύουν γραμμική και γωνιακή κίνηση, αντίστοιχα. Το ADI iSensor MEMS IMU είναι ικανό να παρακολουθεί με ακρίβεια την κίνηση ενός οργάνου σε όλους τους άξονες, ακόμη και σε απαιτητικές συνθήκες λειτουργίας, χάρη στις ιδιόκτητες τεχνικές ανίχνευσης, οι οποίες είναι επίσης αποτελεσματικές στην απόρριψη ανεπιθύμητων κινήσεων, όπως κραδασμών, κραδασμών και βαρυτικών επιδράσεων.

η αφαλάτωση είναι ακριβή γιατί απαιτεί

Η συμπαγής συσκευή ADI iSensor MEMS IMU παρέχει πρόσβαση σε δεδομένα αισθητήρα βαθμονομημένης θερμοκρασίας και δυναμικής αντιστάθμισης μέσω μιας τυπικής διεπαφής ψηφιακής σειριακής περιφερειακής διεπαφής (SPI) και επιτρέπει στον χρήστη να συντονίζει ψηφιακά το φιλτράρισμα και την επεξεργασία του αισθητήρα ώστε να προσαρμοστεί σε πολλαπλές εφαρμογές σενάρια.

Ως χειρουργοί, δεν μας αρέσουν οι εκπλήξεις. Είναι πολύ ωραίο να βρίσκεσαι στο χειρουργείο και να έχεις αριθμούς μπροστά σου από τη συσκευή, λέει ο Mayman. Δεν υπάρχει τίποτα χειρότερο, ως χειρουργός, από το να βλέπεις την μετεγχειρητική ακτινογραφία σου και να σκέφτεσαι «Ωχ, αυτό δεν νόμιζα ότι έκανα.» Επομένως, είναι [χρήσιμο] να έχεις αυτή την αυτοπεποίθηση να μπορείς να προχωρήσεις και να πεις: «Ξέρω ότι είναι σωστό».

Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τις αναλογικές συσκευές, επισκεφθείτε analog.com . Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με το OrthAlign, επισκεφτείτε orthalign.com .

κρύβω

Πραγματικές Τεχνολογίες

Κατηγορία

Χωρίς Κατηγοριοποίηση

Τεχνολογία

Βιοτεχνολογία

Τεχνική Πολιτική

Την Αλλαγή Του Κλίματος

Άνθρωποι Και Τεχνολογία

Silicon Valley

Χρήση Υπολογιστή

Περιοδικό Mit News

Τεχνητή Νοημοσύνη

Χώρος

Έξυπνες Πόλεις

Blockchain

Feature Story

Προφίλ Αποφοίτων

Σύνδεση Αποφοίτων

Δυνατότητα Ειδήσεων Mit

1865

Η Θέα Μου

77 Mass Ave

Γνωρίστε Τον Συγγραφέα

Προφίλ Στη Γενναιοδωρία

Βλέπεται Στην Πανεπιστημιούπολη

Επιστολές Αποφοίτων

Νέα

Εκλογές 2020

Με Ευρετήριο

Κάτω Από Τον Θόλο

Πυροσβεστική Μάνικα

Άπειρες Ιστορίες

Πανδημικό Τεχνολογικό Έργο

Από Τον Πρόεδρο

Θέμα Εξώφυλλου

Φωτογραφίες

Συνιστάται