電磁跟蹤技術的進步正在廣泛地擴展微創手術的可行性。無論是機器人導航手術還是介入成像和跟蹤,本質上診斷和治療的微創手術都可以有益于心臟病學和電生理學、內窺鏡檢查、神經外科、耳/鼻/喉專科、脊柱和骨科等。通過與成品醫療設備集成的微型傳感器組件實現更高的可見性、訪問和精度,讓醫療保健專業人員可以深入人體內部,降低長期護理成本并改善患者治療效果。
角線繞組是一項獨特的突破,將其繞組配置與線圈軸成特定角度。這種方法提高了信號強度以獲得最佳感測性能,減少了所需的電線數量或特定設備中的線圈數量。更小但極其精確的設備成為可能,使過程侵入性更小,對患者更安全,并且能夠深入人體解剖結構。
對于微創手術 (MIS) 程序來說,該技術增強了手術精度,避免了伴隨更大風險和延長恢復時間的更虛弱的手術選擇——對患者和醫生都有好處。作為行業目標,使微創手術(MIS)程序應用更廣泛,對于進一步轉變這些類型的圖像引導和介入程序的醫療設備 OEM 來說,這是一個直接挑戰。提高精度、傳感器小型化和傳感器/設備集成是這項工作的關鍵因素。而6DOF 技術的進步或“六自由度”驅動,能夠使外科醫生訪問、導航和可視化人體的更多區域。Angular 6DOF 是一種新方法,它提供不同于傳統共線纏繞線圈的傳感器數據,可在不增加設備尺寸的情況下實現更高的手術導航精度和范圍。
開辟新世界的“六自由度”
從微創手術(MIS) 程序來看,依靠復雜的電磁學來引導手術工具,其中精度至關重要,在手術過程中外科醫生必須對所有設備的位置有明確認識。電磁線圈實現了這一點,作為嵌入在手術工具中的天線,作為其設計的一個組成部分。雖然不可見——線圈被塑料擠出物或管子覆蓋——但這些微小的組件是設備本身的內部導航器,它反過來將圖像傳輸到手術室的屏幕或其他設備。
電磁線圈用作微型傳感器,實時顯示工具的精確位置。用超細線纏繞的線圈為生成三維 (3D) 解剖視圖的數據啟用 x 軸、y 軸和 z 軸。該設備的精度能力以自由度衡量,參考傳感器提供的可跟蹤性范圍,并最終平衡其精度與足夠小的尺寸以適合所需的 MIS 設備。
實現六個自由度需要兩個共線繞制線圈,這是與越來越小的設備需求直接相對的設計挑戰。6DOF 的創新在這場戰斗中已經扭轉了局面——從字面上看。工程進展已經確定,角線圈允許導航系統讀取 6DOF 數據,但使用單個線圈。使用這種新方法,設備制造商可以使用更小的單個線圈實現相同或更好的精度。
精準、微小改善患者預后
線圈纏繞的角度方法允許比傳統線圈纏繞進一步小型化。考慮使用法國尺寸標尺的設備,該設備本身的外徑測量。使用改進的角度 6DOF 線圈設計有助于在提供相同精度水平的同時,整體減小微創設備的法式尺寸,且滿足設備性能要求和監管要求。
應用到MIS 工具中可幫助外科醫生精確訪問患者的解剖結構以提供選定的治療。通常與人體最敏感的區域接觸,MIS 工具可以在心臟、肺和大腦中導航,使切口縮小,最大限度地減少住院時間,減少手術創傷,并提高患者護理和結果。并且外科醫生可以在他們以前無法導航到該精度水平的身體區域中進行 6DOF 跟蹤和可視化。例如,此類 MIS 工具使設備能夠進入患者的肺部,即使解剖結構隨著深度加深而變窄。
通過縮小設備,外科醫生可以接觸到比以往更多的人體區域,患者也有更多的手術選擇。新的 6DOF 為醫務人員提供了更多微創選擇——在更廣泛的層面上推動更好的治療結果、更快的恢復和更智能的程序。這些優勢不僅有可能改變患者對接受治療意味著什么的看法,而且有可能改善治療的最終結果。
近幾年隨著手術導航系統的迅速發展,微創外科手術成為未來趨勢。當醫生手中的探針指向哪里,系統就實時更新顯示,讓醫生對手術器械在病人哪個解剖位置一目了然,那么外科手術將會更快速、更精確、更安全。由此,使微創設備變得更小、更精準,在未來將會具有廣闊的應用前景,也有可能會推動許多臨床研究的發展。