醫(yī)療級(jí)MEMS實(shí)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)精確定位
“ADI的高精度慣性測(cè)量單元(IMU)，讓我們的Knee Align系統(tǒng)可執(zhí)行平均要價(jià)40萬(wàn)美元甚至更高價(jià)光學(xué)系統(tǒng)的功能，”O(jiān)rthAlign公司企業(yè)發(fā)展副總裁Darius Kharabi說(shuō)。“現(xiàn)在，外科醫(yī)生能運(yùn)用成本更低廉、更易于使用的設(shè)備，在手術(shù)中達(dá)到近乎完美的定位效果。”
這個(gè)市場(chǎng)非常大，因?yàn)閮H在美國(guó)，每年施行的膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)便高達(dá)67.5萬(wàn)例，而據(jù)美國(guó)醫(yī)療照護(hù)研究及品質(zhì)機(jī)構(gòu)(Agency for Healthcare Research and Quality, AHRQ)預(yù)估，到2030年，全美國(guó)將有超過(guò)350萬(wàn)人可能要施行膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)。
不幸的是，Arthroplasty期刊資料顯示，今天大多數(shù)的膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)都使用老舊的機(jī)械式定位工具，由于這些工具的精確度不高，因此定位成功率平均在70%以下。目前部份醫(yī)院采購(gòu)了光學(xué)式定位系統(tǒng)來(lái)增加定位成功率。然而這種儀器非常龐大，難以使用而且昂貴，因而僅有不到5%的外科醫(yī)生在實(shí)施膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)時(shí)會(huì)使用到它。
OrthAlign的醫(yī)療儀器使用了ADI包含三軸陀螺儀和加速器的慣性測(cè)量單元(IMU)，
能在膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)中引導(dǎo)外科醫(yī)生的手術(shù)刀。
另一方面，采用MEMS技術(shù)的全新OthAllign設(shè)備，其尺寸精巧到足以用手握住，而且便宜到能夠一次性使用后便丟棄，使用它的時(shí)間只需要幾秒鐘，但其精確度卻足以媲美高達(dá)數(shù)十萬(wàn)美元甚至更高價(jià)的光學(xué)設(shè)備，OthAllign公司表示。
OthAllign成立于2008年，已開(kāi)發(fā)并展示一套基于MEMS的膝關(guān)節(jié)手后定位系統(tǒng)，用于全膝關(guān)節(jié)置關(guān)手術(shù)(total knee arthroplasty, TKA)之中。該公司表示，其第二代KneeAlign儀器已獲得美國(guó)FDA核準(zhǔn)，在TKA手術(shù)中，當(dāng)必須對(duì)膝關(guān)節(jié)的上下部位進(jìn)行切除以置換成新的人工關(guān)節(jié)時(shí)，這套儀器可更良好地引導(dǎo)外科醫(yī)生。
OrthAllign表示，選擇ADI IMU是由于該組件內(nèi)含高精度的三軸陀螺儀及加速器，能實(shí)時(shí)追蹤膝蓋的定位情況。在將一個(gè)IMU-bearing模塊附加在膝關(guān)節(jié)上之后，外科醫(yī)生只需要在一般的移動(dòng)范圍內(nèi)移動(dòng)膝蓋──過(guò)程不用到一分鐘──在這個(gè)MEMS傳感器使用精確運(yùn)動(dòng)追蹤資料的算法計(jì)算后，便可精確得知必須從骨頭的何處下刀。該公司的KneeAlign儀器前端附有一個(gè)顯示器，可為外科醫(yī)生顯示如何精確調(diào)整其切割儀器，以確保要換上的人造關(guān)節(jié)能精確定位。
OrthAllign基于MEMS的KneeAlign儀器已經(jīng)被用在紐約的Hospital for Special Surgery，以及圣地亞哥的Scripps Green Hospital之中，預(yù)計(jì)2012年第一季能廣泛供應(yīng)給全美各地的醫(yī)院。
編譯： Joy Teng
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