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磁力牽引器官,創新腹腔鏡手術

磁力原理也可用在腹腔鏡手術
磁力吸引原理,也可應用在器官牽引手術。Credit: El [email protected] CC BY 2.0

現在什麼都越來越小,手術也是,傷口要小,疤痕要小,當然手術器械也要小,盡量減少侵入式的行為,因為這樣的想法而有了像腹腔鏡手術這種技術。以最小的侵入方法,做到最有效的治療。現在的腹腔鏡通常需要開三到五個傷口好讓需要的器械可以進入體內,如果需要移動體內的器官,就可能需要再開一個小洞讓器官牽引器進入。而牽引器的動作範圍又因為放入的位置受限制。手術為什麼要移動器官呢?例如說肝在膽囊的上方,如果要移除膽囊,就必須要先將肝臟挪開。這種方式在過去開膛剖腹的手術,都不是問題,但是要降低對患者的侵入式治療,腹腔鏡手術某些程度上就有些限制。

磁鐵模組牽引器官

2007年美國德州大學(University of Texas) 的研究員,初步有了用磁鐵來做腹腔鏡手術的實驗,這個想法讓美國范德堡大學(Vanderbilt University)的研究團隊了解到,可以用磁鐵在外面導引體內的小型手術器械取代現行把工具都掛在器械後面的作法。因此開發出應用磁鐵來導引體內器械作器官牽引的技術。這個技術需要兩套模組,一個是放在患者肚子上的「體外模組」,和一個小到可以經由1/4到1/2吋大的孔放到患者腹腔裡的「體內模組」,尺寸約略與鋼筆一般大。每一個組件,都帶有兩個永久磁鐵,內外各一個成為一對,總共兩對。其中一對,經過磁極調整,可用來抓住「體內模組」並可移動其位置;而另一對提供機械力,在體外的部份連結到電動馬達來旋轉,以帶動「體內模組」來牽引器官。這個放置到體內的模組,可經由其他裝置使用的孔洞來進入體內,不需要另外開一個入口。

能量大,容易操作

這樣的設計,有兩個優點,其一是可以提供10到100倍於目前可置入體內之小馬達的能量;其二則是因為在體外導引「體內模組」的位置,所以比從外部伸入體內的方式來得容易。

肚皮太厚不適用

目前這項設計產品,證實可以拉動500公克重的生物組織。也進行過豬隻肝臟的牽引實驗。不過,畢竟是隔著肚皮操作,肚皮的厚度會削減磁力,如果磁力太弱,就無法抓住體內的模組,所以,似乎不適用肚皮厚度太厚的患者。也因此,研究團隊打算朝開發小兒手術器械的方向前進。

文章參考:Vanderbilt University
影片來源:Vanderbilt University
圖片來源:El Bibliomata@Flickr  CC BY 2.0
原文參考:IEEE Transactions on Robotics

【作者簡介】 BioMeder

生醫人網摘的編輯。熱愛創新和用腦袋的事物,堅持文章要有邏輯,藉由報導、解析生醫領域的創新和應用來傳播知識。

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