Research efforts led by Geisel and Thayer faculty span the fields of orthopaedics, neurosurgery, oncology, psychiatry, solid organ transplantation, biomedical imaging, and more. 以下是将在外科创新中心推进的研究的几个例子:
荧光引导手术改善脑癌治疗
切除脑肿瘤是一项微妙的平衡工作，即使对最熟练的神经外科医生来说也是如此. 切除的恶性组织太少，癌症又长回来了. 如果采取更激进的方法，外科医生可能会冒切除健康器官的风险, normal tissue, resulting in a loss of brain function.
Under the direction of Dr. David Roberts, chief of neurosurgery at Dartmouth Hitchcock Medical Center, and engineering professor Keith Paulsen在美国，一组研究人员正在研究解决这个问题的方法. 他们发现了一种用荧光化合物标记肿瘤的方法, 当通过专门的手术显微镜观察时，是什么使癌组织发光. Early studies at several institutions, including Dartmouth, 是否已经证明荧光引导能更彻底地切除脑肿瘤, which is known to prolong patient survival. 初步结果很有希望，但需要做更多的工作来完善这项技术. CSI的术中MRI能力对于评估该技术的准确性和收集FDA批准所需的数据至关重要.
Advancing common spinal surgeries
“几十年来，我们一直在用同样的方式做整形手术——使用相对粗糙的技术，依靠外科医生的技能和经验," says Dr. Sohail Mirza.
However, 通过采用相对简单的技术，许多普通的矫形手术可以得到显著改善. 椎管狭窄症手术和腰椎间盘突出症手术就是两个例子. In both cases, during the operation, 外科医生必须将脊神经拉到一边，才能看到并移除有问题的骨刺或骨碎片. 这一过程可能导致神经损伤，对患者来说效果不佳. Working with Dr. Mirza and other Dartmouth surgeons, 塞耶学院的工程师们正在开发一种廉价的超声波探头，可以在手术中使用，帮助“看到”神经后面，而不需要实际移动它. 来自探针的数据还可以用于调整术前MRI图像，使其在手术过程中对外科医生更有用.
With the opening of the CSI, 塞尔的工程师们将能够进一步改进超声波探头, validate its use, 并收集必要的数据以获得FDA的批准. Once approved, the probe can be used in community hospitals, as well as tertiary care centers, 提高这些常见脊柱手术的精确度和效果.
Advancing complex spinal surgeries
手术期间的MRI和CT三维成像可以大大提高安全性和预后.
在某些脊柱手术中尤其如此，因为解剖结构因疾病或损伤而扭曲，对脆弱的神经组织造成进一步损害的风险非常高. 这就是颅颈连接处(连接头部和颈部的脊柱部分)先天畸形的儿童的情况. 虽然这种情况非常罕见，但如果不能通过手术成功治疗，可能会致命. Dr. Mirza, 他是十大博彩推荐排名希区柯克医疗中心的整形外科医生，曾治疗过数十名患有这种畸形的儿童, 看到了改善这类复杂手术的巨大机会.
“手术室中常用的x光透视机不能充分显示脊柱的这一区域," says Mirza. 这使得外科医生很难安全成功地进行手术. With intra-operative CT, however, the exact anatomy of the individual patient is visible, leading to the best possible outcome. Using the tremendous resources of the CSI, Mirza设想建立一个国家项目来推进研究和改善颅颈交界手术的结果.
Exploring new frontiers in psychiatric treatments
Of any of the organs in the body, the brain is the least understood, in part because it is so difficult to access and study.
As a result, 人们对精神疾病的根本原因和机制知之甚少, such as depression and addiction, 以及与其他疾病相比，如何最好地治疗它们. Fortunately, advanced imaging technologies, such as fMRI, 是否允许科学家以前所未有的方式探索大脑及其神经回路. At the same time, 由于两项成熟的技术，精神病学治疗的新领域正在出现, 经颅磁刺激和深部脑刺激. 这些技术允许医生通过直接刺激特定的神经区域来改变大脑中的电活动.
While early results are promising, 需要更多的研究来评估这些技术对精神疾病患者的疗效和副作用. 大多数脑成像是在手术室外进行的，对于试图定位关键功能区域的神经外科医生来说用处有限, and current navigation methods are tedious and imprecise. As a result, some interventions, like placing probes and electrodes, 是不是总是成功，有时需要重复手术.
With the opening of the CSI, brain imaging can be performed during surgery, enabling surgeons to be more precise and efficient, 从而加快测试和评估新的外科精神病学治疗.