Trung tâm đào tạo thiết kế vi mạch Semicon

Các nhà phát triển cố gắng làm cho hệ thống như vậy thông minh hơn, rẻ hơn và tự chủ hơn. Ví dụ, các nhà nghiên cứu đang làm việc trên robot lập trình để thực hiện các nhiệm vụ như khâu mô sau khi bác sĩ phẫu thuật xong việc, có thể giúp ngăn ngừa các vấn đề cho bệnh nhân như rò rỉ từ các đường chỉ không chặt. Bộ công cụ của bác sĩ phẫu thuật
Lĩnh vực này bị chi phối bởi Hệ thống phẫu thuật da Vinci của Intuitive Surgical Inc., đã được sử dụng trong hơn năm triệu ca phẫu thuật trên toàn thế giới. Bác sĩ phẫu thuật ngồi ở một bàn điều khiển với một màn hình video, sử dụng cánh tay robot để thao tác các dụng cụ nhỏ thông qua các vết rạch nhỏ. Ngoài các hình ảnh tốt hơn về giải phẫu của bệnh nhân, nó cũng lọc ra các chấn động tay và được thiết kế để giữ cho bác sĩ phẫu thuật ở một vị trí thoải mái cho các thủ thuật kéo dài và phức tạp. Intuitive đang phát triển các cải tiến cho các hệ thống của mình, bao gồm một ống thông robot linh hoạt giúp bác sĩ phẫu thuật dễ dàng tìm vị trí trong phổi hơn để lấy mẫu mô trong khi giảm nguy cơ gây hại cho bệnh nhân.
Giám đốc điều hành của Intuitive Gary Guthart cho biết công ty cũng đang nghiên cứu trên các robot tiên tiến hơn, có thể giúp "tăng cường phối hợp và kiểm soát giữa máy tính và bác sĩ phẫu thuật", giống như giữa phi công máy bay và hệ thống điều khiển tự động hiện đại.
Một số công ty mới cũng gia nhập thị trường, bao gồm cả gã khổng lồ về thiết bị y tế Medtronic PLC và TransEnterix Inc., đã được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm phê duyệt năm ngoái cho Hệ thống phẫu thuật Senhance của mình trong một số thủ thuật phẫu thuật.
Hệ thống Senhance có cảm biến quang học cho phép bác sĩ phẫu thuật di chuyển camera và lựa chọn các lệnh bằng chuyển động mắt và cung cấp phản hồi xúc giác, mang lại cảm giác sờ và cảm nhận trong quá trình phẫu thuật dựa trên áp lực và sức căng trong các dụng cụ, "giống như một lái xe có thể cảm nhận sau tay lái khi va chạm tốc độ", Todd M. Pope, người sáng lập và giám đốc điều hành của TransEnterix cho biết.
Quyết định tốt hơn với dữ liệu lớn
Thế hệ mới của các công cụ phẫu thuật số nhằm mục đích kết hợp robot, dữ liệu lớn và các công nghệ khác để bác sĩ phẫu thuật đưa ra quyết định tốt hơn khi đang phẫu thuật cho bệnh nhân.
 ‘Lính mới' đáng chú ý nhất trong lĩnh vực này là Verb Surgical Inc., một hợp tác giữa Verily Life Sciences của Google Alphabet Inc. và bộ phận thiết bị phẫu thuật Ethicon của Johnson & Johnson. Các bên đang đề cập đến khái niệm "phẫu thuật 4.0", bước tiếp theo sau các thủ thuật mở truyền thống, phẫu thuật can thiệp tối thiểu và sử dụng robot.
Verb chỉ mới cung cấp một vài chi tiết về cách hệ thống hoạt động. Nhưng ý tưởng liên quan đến việc sử dụng học máy - các chương trình máy tính có thể thu thập dữ liệu từ hàng nghìn thủ thuật phẫu thuật trong quá khứ để xác định thực tiễn tốt nhất và các sai sót tiềm năng.
Verb cho biết hệ thống có thể cho phép bác sĩ phẫu thuật đào tạo trước khi phẫu thuật, và sau đó đánh giá công việc của họ, đo lường các thứ như thời gian phẫu thuật, lợi thế chuyển động, số lượng và loại dụng cụ được sử dụng. Cuối cùng, công ty cho biết hệ thống sẽ giúp bác sĩ phẫu thuật đưa ra quyết định ở giữa một cuộc phẫu thuật, từ gợi ý kỹ thuật đúng trong một cuộc phẫu thuật cụ thể cho đến cảnh báo về những sai lầm tiềm tàng như việc cắt đứt mạch máu.

Verb có kế hoạch tung ra sản phẩm đầu tiên vào năm 2020 và cho biết đã demomột hệ thống hoạt động đầy đủ cho các công ty mẹ. "Hiện tại, chúng tôi có một phòng phẫu thuật không kết nối, với các thiết bị và robot bị cô lập, giống như một chiếc xe năm 1970 bị ngắt kết nối mà không có bất kỳ cảm biến hoặc kết nối nào", Giám đốc điều hành Verb Surgical Scott Huennekens cho biết. "Mong muốn của chúng tôi là cuối cùng một hệ thống kết nối sẽ có mặt trong mọi phòng phẫu thuật, cho bác sĩ phẫu thuật những công cụ để đưa ra thay đổi trong phẫu thuật".
Một số bác sĩ phẫu thuật đã bày tỏ sự quan tâm. Umamaheswar Duvvuri, một bác sĩ phẫu thuật đầu và cổ tại Đại học Pittsburgh và là giám đốc trung tâm đổi mới phẫu thuật của đại học đó cho biết: "Các quyết định cần được thực hiện trong từng phút trong quá trình phẫu thuật và bác sĩ phẩu thuật cần được biết về dữ liệu kết quả ngay thời điểm đó để đưa ra quyết định. Nếu chúng ta có thể thu thập dữ liệu lớn và có sẵn tại thời điểm chúng ta đang tiến hành phẫu thuật, thì mọi việc sẽ diễn ra kiểu như: Này Siri, nếu tôi cắt dây thần kinh này, chuyện gì sẽ xảy ra?".
Cái nhìn rõ hơn vào bên trong bệnh nhân
Một loạt công nghệ nhằm mục đích cho bác sĩ phẫu thuật cái nhìn tốt hơn về những gì họ đang thực hiện bên trong bệnh nhân khi phẫu thuật.Lấy trường hợp của bác sĩ phẫu thuật ung thư. Loại bỏ khối u là một hành động cân bằng tinh tế giữa cắt bỏ phần bệnh và giữ nguyên ven những phần lành. Nhưng thuốc nhuộm tương phản thường được sử dụng để chiếu sáng các khu vực bị bệnh phải được tiêm vào bệnh nhân từ trước, và có thể không phải lúc nào cũng hoạt động như mong đợi. Thuốc nhuộm cũng độc hại và có thể gây ra dị ứng. 
 
Đại học Pittsburgh đang làm việc với ChemImage Corp., một công ty đang phát triển phương pháp cho phép bác sĩ hình dung rõ hơn các cơ quan và mô trong thời gian thực, chẳng hạn như cho thấy khối u kết thúc ở đâu và mô khỏe mạnh bắt đầu từ đâu. Công nghệ của công ty này, hình ảnh hóa học phân tử hay MCI, kết hợp quang phổ, sử dụng ánh sáng để đo vật liệu và hình ảnh kỹ thuật số.
Patrick Treado, người sáng lập và giám đốc công nghệ của ChemImage, nói rằng công nghệ này được áp dụng rộng rãi và sẽ được thiết kế trong tương lai để sử dụng với các thủ thuật nội soi, trong đó bác sĩ chèn một ống với một camera cho phép họ xem và tiến hành phẫu thuật trên các cơ quan. Nó tạo ra hình ảnh theo thời gian thực dựa trên đánh giá các màu sắc riêng biệt trong phổ ánh sáng khả kiến ​​và ngoài những gì mắt có thể nhìn thấy trong phổ ánh sáng hồng ngoại gần. MCI sử dụng nhiều màu sắc hơn so với camera hiện tại, vốn chỉ sử dụng màu đỏ, xanh lam và xanh lá trong phổ ánh sáng khả kiến.
"Mục tiêu của chúng tôi là cung cấp trực quan tiên tiến cho bác sĩ phẫu thuật mà không thay đổi cách bác sĩ phẫu thuật hiện đang thực hiện phẫu thuật, thay vào đó cung cấp cho họ nhiều thông tin tốt hơn theo yêu cầu", ông Treado cho biết. Ví dụ, các hình ảnh có thể làm cho quá trình cắt bỏ tử cung dễ dàng hơn khi xác định các ống mang nước tiểu từ thận đến bàng quang để bác sĩ phẫu thuật không vô tình cắt nhầm. Ngoài việc nhìn thấy mô tốt hơn thông qua chất béo, mô mỡ và máu, MCI có tiềm năng làm cho bác sĩ phẫu thuật hiệu quả hơn với đào tạo ít hơn.
Một nỗ lực để cải thiện những gì bác sĩ phẫu thuật có thể nhìn thấy đang được phát triển bởi một sáng kiến của Cleveland Clinic, Centerline Biomedical. Ý tưởng này là một thay thế cho các thủ thuật được hướng dẫn bằng nội soi huỳnh quang, công nghệ tia X mà bác sĩ hiện đang sử dụng để đặt một miếng ghép stent trong động mạch.
Cách tiếp cận truyền thống không chỉ phụ thuộc vào thuốc nhuộm tương phản mà còn khiến bác sĩ và bệnh nhân tiếp xúc với liều bức xạ cao liên tục. Các hình ảnh được tạo ra bằng nội soi huỳnh quang chỉ là hình ảnh màu xám 2D.
Vì vậy, Centerline đang phát triển một hệ thống để giảm nhu cầu về nội soi huỳnh quang và ngăn chặn các tác hại của bức xạ. Sử dụng thuật toán toán học và theo dõi điện từ an toàn, hệ thống cung cấp hình ảnh màu 3D và cho phép bác sĩ phẫu thuật theo dõi vị trí của dụng cụ trong giải phẫu của bệnh nhân trên màn hình có độ chính xác cao - tương tự GPS cho ô tô.
Với một khoản tài trợ mới của liên bang, Centerline hiện đang thử nghiệm hệ thống với HoloLens, kính thông minh thực tế hỗn hợp được thực hiện bởi Microsoft. Kính sẽ chồng phác thảo 3D hệ thống mạch máu của bệnh nhân vào trường quan sát của bác sĩ, "giống như có tầm nhìn tia X", Karl West, kỹ sư cơ khí và giám đốc giải pháp thiết bị y tế của Cleveland Clinic và cố vấn khoa học của Centerline, cho biết.
Tại Bệnh viện Nhi đồng Lucile Packard, liên kết với Đại học Stanford, Frandics Chan, bác sĩ chuyên nhi khoa, đã làm việc với EchoPixel Inc. để phát triển một công nghệ tương tác thực tế gọi là True3D. Công nghệ này chuyển đổi nội soi cắt lớp MRI, CT và siêu âm thành hình ảnh 3D có thể được xem bằng kính phân cực để lọc hình ảnh tới mắt trái và mắt phải trước màn hình trong khi phẫu thuật. Bác sĩ phẫu thuật sử dụng bút stylus để xoay và kiểm tra mọi lớp giải phẫu, thu thập nhiều thông tin hơn so với hình ảnh 2D. Hệ thống này được sử dụng để tách cặp song sinh dính liền trong 17 giờ tại Bệnh viện Nhi đồng Lucile Packard.
EchoPixel đã tìm thấy một cách để bác sĩ phẫu thuật nhìn thấy những hình ảnh mà không có kính bằng cách sử dụng một màn hình có thể chuyển hình ảnh chính xác cho mắt trái và phải. Tiến sĩ Chan nói điều đó loại bỏ nhu cầu phải thay kính trong quá trình phẫu thuật và nguy cơ gây ô nhiễm cho lĩnh vực phẫu thuật vô trùng. Phương pháp mới sẽ được sử dụng trong trung tâm phẫu thuật mới của bệnh viện mở cửa vào tháng 7.
"Chúng tôi thực sự hy vọng rằng công nghệ này sẽ giúp bác sĩ phẫu thuật được an toàn ở mọi khâu để không cần phải đoán một điều gì đó", Tiến sĩ Chan cho biết.
Bạn Có Đam Mê Với Vi Mạch hay Nhúng      -     Bạn Muốn Trau Dồi Thêm Kĩ Năng
Mong Muốn Có Thêm Cơ Hội Trong Công Việc
 Và Trở Thành Một Người Có Giá Trị Hơn
Bạn Chưa Biết Phương Thức Nào Nhanh Chóng Để Đạt Được Chúng
Hãy Để Chúng Tôi Hỗ Trợ Cho Bạn. SEMICON