Rice University-Gerät würde helfen, fix die gebrochenen Knochen

Einfädeln einer Nadel ist hart, aber zumindest können Sie es sehen. Überlegen Sie, wie herausfordernd es sein muss, Gewinde einer Schraube durch eine Stange in einen Knochen in jemandes Bein.

Rice University-Senioren an der Brown School of Engineering festgelegt, um ärzten ermöglichen, vereinfachen den Prozess der Reparatur von gebrochenen Knochen in einem arm oder Bein durch die Erfindung eines Mechanismus, der verwendet Magneten, um die Dinge in Ordnung.

Die Studenten, die nennen sich „Drill Team“ mit Sechs wählte das Projekt aufgeschlagen, indem Sie Reis-alumnus Dr. Ashvin Dewan, ein Orthopäde am Houston Methodist Hospital, zu vereinfachen, ein Verfahren, durch das Titan-Stäbe sind nach innen gesetzt gebrochenen Knochen, um Sie funktionsfähig einmal mehr.

Für seine Bemühungen, das team gewann den ersten Preis, den “ Excellence in Engineering Award, der in der Schule die jährliche Engineering-Design-Vitrine.

Das studentische team—bioengineering majors Babs Ogunbanwo, Takanori Iida, Byung-UK Kang und Hannah Jackson und Maschinenbau majors Wird Yarinsky und Ian Frankel—gelernt von Dewan, dass die Chirurgen erfordern viele X-Strahlen zu suchen, pre-drilled, 5-millimeter-Löcher in der Stange. Die Löcher, die es Ihnen ermöglichen, sichern Sie die Stange bis auf die Knochen-Fragmente und halten Sie zusammen.

Die Operation erfordert in der Regel die ärzte legen Sie die lange Stange mit einem Führungsdraht innen in der Ende des Knochens, bohren, durch Mark zur Ausrichtung der frakturierten Fragmente. Mit, dass getan, Sie hängen am X-Strahlen, Ihre Erfahrungen und, wenn nötig, ein bisschen von Versuch und Irrtum zu bohren lange Knochenschrauben, die durch eine Seite des Knochens, thread es durch die Stange und befestigen Sie es auf die andere Seite.

„Wir wollen, reduzieren Sie die Menge der Röntgenstrahlen, wird der Arzt die Zeit, die op-Zeit setup-Zeit, alles,“ Yarinsky sagte.

Das Reis-team würde der Draht angrenzend an die Löcher magnetisch, da weder Haut noch Knochen behindern ein Magnetfeld.

„So, die Magnete halten Ihre position, und wir können den Vorgang,“ Frankel sagte. „Einmal haben wir Sie gefunden und gesichert, der Stab, entfernen wir den Draht und den Magneten.“

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Der äußere Mechanismus ist eine Klammer, die können sicher befestigt werden, um den arm oder Bein mit Klettverschluss. Einen montierten sensor kann dann bewegt werden, entlang der steifen, 3-D-gedruckten Kohlenstoff-Faser-Stäbe oder um die Gliedmaße herum, bis er findet den Magneten. Dann den Winkel des Sensors kann eingestellt werden. Da jeder der drei Freiheitsgrade kommen in Ausrichtung mit dem Ziel, eine „virtuelle LED“ leuchtet auf einem Grafik-display Kabel für den sensor. Dann wird der sensor entfernt und ein drill-kodiert, um den Mechanismus eingefügt.

„Wir tun das eckige Teil, weil der Stab nicht in der Mitte des Beins, und das Loch ist nicht unbedingt senkrecht zur Oberfläche,“ Yarinsky sagte. „Der Stab ist etwa 10 bis 20 Millimeter dick und hat ein Loch auf der einen Seite und ein Loch auf der anderen. Wir wollen nicht zu schlagen, die erste Bohrung in einem Winkel, wo wir verpassen den zweiten und nicht den ganzen Weg gehen durch.“

Arbeitet bei Rice Oshman Engineering Design-Küche (OEDK), das team testete sein Gerät auf eine schaufensterpuppe, Bein-und was es genannt „Holzbein“, ein Rahmen, der zulässig für die Montage der Stange mit seinen magnetisierten Draht und überprüfen Sie die Genauigkeit Ihres Systems.

Bevor es verwendet werden kann, die von Klinikern, das team sagte, das Gerät benötigen Food and Drug Administration die Zulassung.

„Ich bin sehr beeindruckt, was das team zusammen“, sagte Dewan, wer verdient ein bioengineering-Studium an Reis im Jahr 2005. „Wo wir landeten, ist völlig Verschieden von dem, was wir uns vorgestellt haben, aber ein dickes Lob an diese Jungs. Sie gingen durch viele verschiedene Vorschläge und Ideen und am Ende läuft mit dem einen, der schien am meisten Erfolg Versprechen.“

Wurde durch den senior capstone-Prozess an Reis selbst, Dewan war besonders beeindruckt, wie gut das Programm ist gewachsen.

„Die OEDK stieg aus dem Boden ein paar Jahre nachdem ich die Schule abgeschlossen hatte, und an diesem Punkt, senior design-Projekte wurden isoliert für einzelne Projekte,“ Dewan sagte. „Ich habe nicht für arbeiten mit mechanischen oder anderen technischen Disziplinen.

„Ich Liebe die Weise, die Sie haben, einen multidisziplinären Ansatz zur Bewältigung von Problemen“, sagte er. „Ich denke, es ist viel mehr ein real-Welt-Erfahrung für Sie.“