許多大型醫(yī)院都使用機器人來提供物資，并協(xié)助醫(yī)生進行精細的外科手術(shù)。將來，機器人手術(shù)將成為常規(guī)而非例外。

今天，Vanderbilt大學的醫(yī)學工程和發(fā)現(xiàn)實驗室(MED)正在開發(fā)其中一些明天的工具。它是范德比爾特外科和工程研究所的幾個實驗室之一，這是一個跨學科的研發(fā)計劃。

“我們是機械工程部門的一員，但我們也與范德比爾特醫(yī)療中心的醫(yī)生密切合作，”擔任MED主任的機械工程副教授羅伯特韋伯斯特說。

“實驗室是醫(yī)生和工程師并肩工作以創(chuàng)造新的救生醫(yī)療技術(shù)的地方，”韋伯斯特補充道。“我們設(shè)計和構(gòu)建設(shè)備，使介入醫(yī)學更準確，創(chuàng)傷更小，更有效。機器人在使手術(shù)更好方面具有很大的潛力，因此我們項目的相對較大比例[專注于該領(lǐng)域]。

韋伯斯特指出：“通過距離實驗室5分鐘步行路程的世界級醫(yī)療中心，我們經(jīng)常在手術(shù)室觀察外科手術(shù)并對我們建造的設(shè)備進行實驗。” “我們還為我們的工作申請專利，這使我們能夠?qū)⑵滢D(zhuǎn)移到商業(yè)產(chǎn)品，從而擴大其現(xiàn)實影響。”

過去的MED項目主要集中在胃腸外科，介入性肺病，神經(jīng)外科，耳鼻喉科和泌尿外科。“我們還在尋找體內(nèi)新的臨床挑戰(zhàn)，我們可以通過工程改進護理標準，”韋伯斯特說，他于2008年建立了這個實驗室。

目前的項目包括一個手術(shù)機器人，它有觸手狀，針直徑的手臂，通過鼻子從頭部中心去除腫瘤; 一種并行機器人，可降低人工耳蝸植入手術(shù)的侵入性，從而恢復(fù)聾人的聽力; 和機器人系統(tǒng)，以改善肺和前列腺手術(shù)。

“我們經(jīng)常將醫(yī)學圖像，基于力學的模型以及先進的傳感器和執(zhí)行器結(jié)合起來，以幫助醫(yī)生更有效地治療患者，”韋伯斯特解釋說。

“MED實驗室的研究生和本科生獲得了獨特的教育經(jīng)驗，他們與外科醫(yī)生并肩工作，”韋伯斯特補充道。“我們鼓勵他們不僅要繼續(xù)進行實驗室項目，還要學習自己的想法，因為他們學會了成為外科工程和機器人技術(shù)的創(chuàng)新者。”

最近，“華爾街日報”將韋伯斯特及其同事開發(fā)的帶有微小機械手腕的手術(shù)機器人列為六種“未來幾年可能對新藥產(chǎn)生重大影響的新興技術(shù) ”之一

機器人由一個由微小同心管組成的臂組成，當它們向外延伸時變小，類似于無線電天線，末端帶有機械手腕。手腕厚度小于0.0625英寸，可以彎曲90度。

韋伯斯特說：“新設(shè)備的設(shè)計目的是提供具有一定靈活性的針具工具，而這些工具以前缺乏靈巧性。” “[這將]允許外科醫(yī)生操作員執(zhí)行一些以前無法實現(xiàn)的精確切除和縫合手術(shù)。它還允許在超出其范圍的地方使用針頭，例如鼻子，喉嚨，耳朵和大腦。

韋伯斯特說：“我們努力在學術(shù)臺面研究和廣泛分布的設(shè)備之間架起傳統(tǒng)的”死亡之谷“，這些設(shè)備可以幫助很多患者。“實現(xiàn)這一目標需要與行業(yè)合作伙伴合作，將我們的研究商業(yè)化。

MED與各種創(chuàng)業(yè)公司合作，如Acoustic MedSystems Inc.和Pathfinger Therapeutics Inc.但是，它也適用于大型公司，如Intuitive Surgical Inc.和MathWorks Inc.

韋伯斯特指出：“我們以患者和手術(shù)以問題為中心的方法，因此我們將構(gòu)建完成工作所需的任何東西。” “在確定是否承擔新項目時，我們首先考慮潛在的臨床影響，然后再考慮需要什么樣的工程或技術(shù)。

“在接下來的一年中，我們計劃推出一些課程，將醫(yī)學專業(yè)學生和工科學生整合到以問題為中心的團隊中，以創(chuàng)新[并創(chuàng)造新型]介入設(shè)備和流程，”韋伯斯特補充道。