从本质上讲，关节镜手术是一种允许外科医生修复或移除关节组织的程序，而对其他关键部位的破坏最小。
外科医生通过微小的门户或切口插入仪器和小型摄像机，监控电视屏幕上的仪器运动。该程序通常具有较低的感染风险和血液损失，降低患者的恢复时间。
然而，在髋关节上表演关节镜手术，对外科医生的挑战比其他关节的微创手术更微创手术，并指出了艾米丽的GEIST，“03类”，以及BUCKNELL大学机械工程助理教授。
“臀部比膝盖或肩部更深，而且肩部越来越越来越紧，”Geist说。“臀部有一个球和插座。在那里获得一个乐器有点困难。当你在身体深处时，通常会有一个导航挑战。“
合资企业
在匹兹堡的Carnegie Mellon Universe拥有硕士和博士学位机械工程的GEIST，正在研究一种计算机辅助关节镜系统，以完美关节镜手术。她与来自卡内基梅隆的毕业生顾问，肯尼亚·塞米达的研究生顾问合作，他在匹兹堡大学医疗中心的外科医生孵化了这个想法。该团队正在追求专利。
GEIST和Shimada在文章中发表了他们的调查结果，包括“研究了采用关节镜髋关节手术的计算机辅助导航系统的用户性能”，其中出现在国际计算机辅助放射学杂志2007年12月和“使用编码器联系的关节镜髋关节手术的计算机辅助导航，”2006年9月版国际医疗机器人和计算机辅助外科杂志．
机械工程助理教授Emily Geist'03演示了计算机辅助系统如何有助于关节镜髋关节手术
许多观点
在传统的关节镜手术中，外科医生只看到了通过门户网站看到的小型摄像机看到的东西。这使得外科医生在关节内导航更加困难，避免在该地区的微妙的坐骨神经和股骨静脉和动脉。
仅在到目前为止的模型上测试的系统包括计算机仿真，该计算机模拟从若干角度提供髋关节的视图，并以红色屏幕的形式设置OFF警报 - 当仪器靠近神经时，动脉和静脉。在系统的后期迭代中的图像将基于来自猫扫描，MRIS或个体患者的X射线的信息。
盖斯特说:“你可以看到所有不同的图像，而不是只看到一个微小的图像。”“它显示了工具与髋骨、静脉和动脉的相对位置。当你移动工具时，编码器连杆捕捉工具的运动。该系统可以恢复关节镜手术相比开放手术失去的部分视力。”
灵感来自一个玩具
Geist表示，该器件是由儿童的“纠结玩具”（TangleCreations.com）的启发，该装置受到了儿童的“陷阱玩具”（TangleCreations.com）的启发，这是一个良好的柔性手术跟踪仪器的良好模型。在与外科医生谈话之后，Shimada和Gyist专注于使用旋转编码器开发机械跟踪联动。编码器在体内移动时记录仪器的微妙运动。模拟将动作解释，因为它们对应于患者的解剖学。
盖斯特和岛田对该系统进行了测试，对象不是外科医生。他们给测试小组分配了一些任务，比如利用计算机辅助关节镜系统引导仪器从模型髋骨的一个部分导航到另一个部分。盖斯特说，使用该系统后，完成手术所需的时间减少了38%。在该系统上市之前，还必须进行额外的测试。
培训工具
除了完善关节镜手术的可能性，Geist和Shimada还认为该系统可用作培训工具。
这个团队继续致力于改进医疗设备的设计。一个想法是为外科医生增加额外的指导，如建议最佳的髋关节路径。“我们的目标不是取代外科医生，而是优化手术过程，”盖斯特说。
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