Rice Engineering Student Fortschritte chirurgisches Werkzeugdesign, um postoperative Komplikationen zu verringern

Chihtong „Lily“ Lee machte sich nie daran, chirurgische Werkzeuge neu zu erfinden, aber ihre Neugier, Präzision und Kreativität führte sie dazu, genau das zu tun.

Der Absolvent der Rice University 2025 hat kürzlich auf der ASME SB3C Summer Bioengineering Conference den zweiten Platz in der Kategorie der ASME SB3C gewonnen, einem Wettbewerb der American Society of Mechanical Engineers. Lee wurde als eine der wichtigsten Präsentationen von mehr als 200 Einreichungen ausgewählt und wurde eingeladen, an der Nationalen Konferenz in New Mexico teilzunehmen, wo sie sich für ihre Arbeit zur Verbesserung der chirurgischen Ergebnisse für Patienten herausstellte, die sich einem gemeinsamen Wirbelsäulenverfahren unterziehen.

In ihrer Forschung mit dem Titel „Untersuchung der Geometrie der Retraktorblattgeometrie zu Spannungsstress und Deformation während der vorderen Halsdiskektomie und der Fusion“ wird untersucht, wie kleine Designänderungen in der chirurgischen Hardware einen großen Unterschied in der Genesung von Patienten bewirken können.

„Mein Studienabschluss war im Bauingenieurwesen, wo ich ein starkes Interesse an der Computermodellierung und ihren realen Anwendungen entwickelte, insbesondere an Wasserressourcen“, sagte Lee. „Nachdem ich eine Klasse in Finite -Elemente -Analyse eingenommen hatte, wurde ich jedoch fasziniert von seinen medizinischen Anwendungen. In der Nähe des Texas Medical Center war es einfach, sich zu engagieren, und dies war das erste Projekt, das meinen Modellierungshintergrund wirklich mit medizinischer Forschung verband.“

Die vordere Halsdiskektomie und Fusion (ACDF) ist die am häufigsten durchgeführte Halswirbelsäulenoperation in den USA mit über 150.000 Verfahren pro Jahr. Während die Operation häufig erfolgreich ist, um die Nervenkompression zu lindern und die Stabilität der Wirbelsäule wiederherzustellen, birgt sie ein hohes Risiko einer postoperativen Dysphagie, die als Schwierigkeitsgrad definiert wird, die durch die während der Operation verursachte Speiserisophagus -Reizung oder -beschädigungen zu schlucken ist.

Lees Arbeit, die in Zusammenarbeit mit der Abteilung für Neurochirurgie am Baylor College of Medicine durchgeführt wurde, zielt darauf ab, festzustellen, wie die Geometrie der Retraktorblatt während der ACDF zu Gewebebehandlung beiträgt. Retraktoren werden verwendet, um die chirurgische Stelle offen zu halten, und ihre Form, Material und Platzierung können sich erheblich auf umgebende Gewebe wie die Speiseröhre auswirken.

„Diese Art der Wirbelsäulenoperation ist der Goldstandard und die weltweit weit verbreitete Art, aber Patienten haben häufig anhaltende Schmerzen und Schwierigkeiten, die danach schlucken“, sagte Lee. „Obwohl es nicht lebensbedrohlich ist, wirkt es sich auf die Lebensqualität aus.

Unter Verwendung der Computermodellierung führte Lee eine parametrische Studie durch, in der die mechanischen Effekte verschiedener Blattgeometrien, Beschichtungsmaterialien und Einfügungstiefen simulierten. Ihre Modelle zeigten, dass Klingen mit weichen, biokompatiblen Beschichtungen die Spannungskonzentrationen in der Speiseröhre signifikant reduzierten. Diese beschichteten Klingen verteilten auch gleichmäßiger Kraft, was zu weniger Trauma und besseren postoperativen Ergebnissen führen könnte.

„Dieses Projekt integriert elegant technische Mechanik – Kombination von Theorie, Berechnung und Experimenten -, um eine dringende postoperative klinische Herausforderung zu begegnen, indem er ermöglicht, mechanisch an die Anatomie eines Patienten anzupassen und die Auswirkungen des chirurgischen Rückzugs auf Weiche zu verändern, ohne das Chirurgie -Verfahren zu verändern“, sagte Raudel Avila, das Raudel Avila, das von Raudel Avila, das Projekt, das bei der Raudel -Avila -Professorin, bei der Raidel -Avila -Projekt, bei dem Projekt.

Dies war meine erste Bioengineering -Konferenz, und es war unglaublich, von so vielen klugen, motivierten Menschen umgeben zu sein, die aufregende Arbeit leisten. Es war inspirierend, Forscher zu treffen, die das Gebiet der nichtlinearen Mechanik und der patientenspezifischen Modellierung auf so innovative Weise fördern. Es war sinnvoll, meine erste Studie auf diesem Gebiet mit einer Auszeichnung anerkannt zu haben, aber das Beste war, von anderen zu lernen, neue Techniken zu sehen und darüber nachzudenken, wie sie meine zukünftige Arbeit prägen und dazu beitragen können, die Patientenergebnisse zu verbessern. „

Chihtong „Lily“ Lee, Studentin, Rice University

Das Projekt von Lee wurde von einem Alumni -Zuschuss von Rice Engineering unterstützt, das es Studenten ermöglichte, sowohl Maschinenbau als auch Bioengineering zu untersuchen, darunter Mert çulcu, Catherine Stidham, Ella Lopez und Komal Talloo. Obwohl die Arbeiten noch nicht veröffentlicht wurden, hofft Lee, sie in den kommenden Monaten auf die von Experten begutachtete Einreichung vorzubereiten. Sie plant auch, ihre Forschungen an der Graduiertenschule fortzusetzen: In diesem Herbst wird sie an ihrer Doktorarbeit in Maschinenbau bei Rice arbeiten, in Avilas Labor recherchieren und sich auf rechnerische Biomechanik und biomedizinisches Gerätedesign konzentrieren.

„Ich freue mich, interdisziplinäre Forschung an der Schnittstelle von Gesundheitsversorgung und Mechanik durchzuführen“, sagte Lee. „Unsere Gruppe konzentriert sich auf die Entwicklung des theoretischen und rechnerischen Rahmens für die Entwicklung bioelektronischer Designs, und ich bin daran interessiert, gekoppelte mechanisch-elektromagnetische Verhaltensweisen besser zu verstehen, um ein effizienteres Gerätedesign für Gesundheitsanwendungen zu informieren. Es ist ein aufregendes nächstes Kapitel, und ich bin begeistert, es hier bei Rice fortzusetzen.“

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