“我总是随身带着草绘、图纸和模型,”他说,“当我们航行完,会去吃汉堡,喝饮料,我也会把我的一些想法告诉他。连续五年,一次又一次,我不断提出我的构想,朋友总是说‘抱歉,Rick,那行不通。你那么做会杀死病人的。’”
然而,在2001年,当Harp向他的朋友展示自己的构想时,他的朋友非常吃惊。
“我给他看我们现在叫做SurgiFile的小铝模,”他说,“我朋友从游艇俱乐部的桌子后靠上说‘Rick,我认为这东西有点意思了。’然后我们一起把模型呈给加州圣地亚哥医学中心的临床神经外科助理教授HowardTung博士看。当Tung博士看到这个模型时,他说‘天啊,太棒了,我觉得它能工作。’然后我们热烈地探讨起来。”
设计解决方案
在随后的几年,Harp需要解决几个主要设计难题,让SurgiFile可以实际运用到手术中。
“首先,我需要找到一种方法,在SurgiFile用来切开骨头,打开神经周围的导管,保护神经不能受损,”他说,“最终我解决了这个难题。我发明了一个很小很扁平的锉刀,可以在一个金属护罩上进行手术操作,这个金属护罩是用来保护下面的神经组织的。锉刀切开表层的骨头,而神经组织被压在下方,不会受到手术操作的影响,完全不会受到损伤。
但接下来又出现了新的问题:如何不转动就让锉刀动起来?
“在这么敏感的地方旋转锉刀非常危险,”他解释说,“就像车轮在街道上滚动一样,要注意人行道。在许多外科手术中,这不是问题,但一旦医生试图动靠近神经或动脉的骨头时就另当别论了。事实上,这把刀可能失控,这简直就是死亡之吻。外科医生的首要职责是不对病患造成任何伤害。因此,我要设计一种具有保护的平行往复锉刀的办法,既可以高速移动锉刀,又不会产生震动。”
Harp设计了一个叫混合双环的特殊环形凸轮随动件来解决这个震动问题。这个随动件可以把马达驱动的旋转运动转换成往复运动,来推动锉刀运动,但不会产生任何震动。
图4 法道立式加工中心
图4中Rick Harp用他的法道立式加工中心生产零部件样品模型和他的为医疗设备客户设计的产品。SurgiFile的很多部件都是在这台机床上生产的。
但Harp还有最后一个设计难题没有解决。“那就是找出防止骨渣堵塞锉刀的方法,”他说。“我借用机床设计者常用的刀具冷却剂思路,我从SurgiFle末端注入加压灭菌水,它在锉刀每个往复循环中喷一次,或每分钟喷5000次,从而防止锉刀和伤口沾上骨渣。”
SurgiFile测试
Harp说,目前,SurgiFile只在尸体上测试过。
“美国亚利桑那州Phoenix市的世界著名外科医生用SurgiFile在尸体上做过测试。”Harp说,“这两位做测试的外科医生是加州大学洛杉矶分校综合脊柱中心的联合主任Larry Khoo博士,和参与编写《微创脊柱外科》的外科医生Anthony Young博士。他们的结论是SurgiFile很可能从根本上改变脊柱外科手术操作方式。”
未来发展
Harp说,公司把所有创业资本都投入到开发SurgiFile上了。
“我们相信在未来的两到三年就能获得美国FDA(食品及药物管理局)的批准,进行大批量生产。”他说,“我们正在寻找1000-1500万的投资让公司继续运转。我相信很快就会有投资商找我们了,因为SurgiFile可以通过治疗人体的背部疾病使数百万人活得更健康,这个项目未来发展前景非常好。”
他自己的背部问题怎么样了?
“我会第一个找外科医生用SurgiFile给我自己做手术,”他说,“我开发这个东西的首要原因就是为了治愈自己。”
图5 腿骨钻孔工具
图5是GibbsCAM的客户Bargas Medical公司加工的腿骨钻孔工具。
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