Bildoj disponeblaj por elŝuto en la retejo de MIT Press Office estas provizitaj al nekomercaj entoj, gazetaro kaj publiko sub Krea Komunaĵo Atribuite Ne-Komerca Ne-Deriva Licenco. Vi ne devas ŝanĝi la provizitajn bildojn, nur tranĉi ilin al la taŭga grandeco.Kredito devas esti uzata dum kopiado de bildoj;se ne provizita sube, kreditu "MIT" por bildoj.
MIT-inĝenieroj evoluigis magnete direkteblan dratsimilan roboton kiu povas aktive gliti tra mallarĝaj, serpentumaj padoj, kiel ekzemple la labirinta vaskulaturo de la cerbo.
En la estonteco, ĉi tiu robota fadeno povas esti kombinita kun ekzistanta endovaskula teknologio, permesante al kuracistoj malproksime gvidi roboton tra la cerbaj sangaj glasoj de paciento por rapide trakti blokaĵojn kaj lezojn, kiel tiuj, kiuj okazas en aneŭrismoj kaj batoj.
"Apopleksio estas la kvina ĉefa kaŭzo de morto kaj la ĉefa kaŭzo de handikapo en Usono.Se akutaj batoj povas esti traktataj en la unuaj 90 minutoj aŭ pli, pacienca postvivado povas esti signife plibonigita," diras MIT Mekanika Inĝenierado kaj Zhao Xuanhe, asociita profesoro pri civila kaj media inĝenierado, diris. "Se ni povas desegni aparaton por inversigi vaskulan inĝenieradon. blokado dum ĉi tiu "ĉefa tempo" periodo, ni eble povus eviti permanentan cerbolezon.Tio estas nia espero.”
Zhao kaj lia teamo, inkluzive de ĉefaŭtoro Yoonho Kim, diplomiĝa studento en la Sekcio de Mekanika Inĝenierado de MIT, priskribas sian molan robotdezajnon hodiaŭ en la revuo Science Robotics.Aliaj kunaŭtoroj de la artikolo estas MIT-gradstudanto germano Alberto Parada kaj alvojaĝanta studento. Shengduo Liu.
Por forigi sangokoagulaĵojn el la cerbo, kuracistoj kutime faras endovaskulan kirurgion, minimume enpenetran procedon, en kiu la kirurgo enmetas maldikan fadenon tra la ĉefa arterio de paciento, kutime en la kruro aŭ ingveno.Sub fluoroskopa gvidado, kiu uzas Rentgenradiojn por samtempe. bildigu la sangajn glasojn, la kirurgo tiam mane turnas la draton supren en la difektitajn cerbajn sangajn vaskulojn. La katetero povas tiam esti pasita laŭ la drato por liveri la medikamenton aŭ eltrovan aparaton al la tuŝita areo.
La proceduro povas esti fizike postulema, diris Kim, kaj postulas, ke kirurgoj estu speciale trejnitaj por elteni la ripetan radiadon de fluoroskopio.
"Ĝi estas tre postulema kapablo, kaj simple ne ekzistas sufiĉe da kirurgoj por servi pacientojn, precipe en antaŭurbaj aŭ kamparaj lokoj," diris Kim.
Medicinaj gviddratoj uzataj en tiaj proceduroj estas pasivaj, kio signifas, ke ili devas esti manipulitaj mane, kaj ofte estas faritaj el metala aloja kerno kaj kovritaj per polimero, kiu laŭ Kim povas krei froton kaj damaĝi la tegaĵon de sangaj vaskuloj. Provizore blokita en precipe. malloza spaco.
La teamo ekkomprenis ke evoluoj en sia laboratorio povus helpi plibonigi tiajn endovaskulajn procedurojn, kaj en la dezajno de gviddratoj kaj en reduktado de la ekspozicio de kuracistoj al iu rilata radiado.
Dum la pasintaj kelkaj jaroj, la teamo konstruis kompetentecon pri hidroĝeloj (biokongruaj materialoj plejparte faritaj el akvo) kaj 3D-presaj magneto-funkciigitaj materialoj kiuj povas esti dezajnitaj por rampi, salti kaj eĉ kapti pilkon, nur sekvante la direkton de la magneto.
En la nova artikolo, la esploristoj kombinis sian laboron pri hidroĝeloj kaj magneta aktuado por produkti magnete direkteblan, hidrogel-tegitan robotdraton, aŭ gviddraton, kiun ili povis fari sufiĉe maldikaj por magnete gvidi sangajn glasojn tra vivgrandaj silikonaj kopiaj cerboj. .
La kerno de la robotdrato estas farita el nikelo-titania alojo, aŭ "nitinol", materialo kiu estas kaj fleksebla kaj elasta. Male al pendumiloj, kiuj konservas sian formon kiam fleksite, la nitinol-drato revenas al sia origina formo, donante al ĝi pli. fleksebleco envolvinte streĉajn, torturajn sangajn glasojn. La teamo kovris la kernon de la drato per kaŭĉuka pasto, aŭ inko, kaj enigis magnetajn partiklojn en ĝi.
Finfine, ili uzis kemian procezon, kiun ili antaŭe evoluigis por kovri kaj ligi la magnetan tegaĵon per hidroĝelo - materialo kiu ne influas la respondecon de la subestaj magnetaj partikloj, dum daŭre disponigante glatan, Frikcion-liberan, biokongruan surfacon.
Ili montris la precizecon kaj aktivigon de robotdrato uzante grandan magneton (tre kiel la ŝnuro de marioneto) por gvidi la draton tra la obstaklokurejo de malgranda buklo, rememoriga pri drato pasanta tra la okulo de kudrilo.
La esploristoj ankaŭ testis la draton en vivgranda silikona kopio de la ĉefaj sangaj vaskuloj de la cerbo, inkluzive de emboloj kaj aneŭrismoj, kiuj imitis CT-skanaĵojn de la cerbo de reala paciento. La teamo plenigis silikonan ujon per likvaĵo, kiu imitas la viskozecon de sango. , tiam mane manipulis grandajn magnetojn ĉirkaŭ la modelo por gvidi la roboton tra la kurbiĝema, mallarĝa vojo de la ujo.
Robotaj fadenoj povas esti funkciigitaj, Kim diras, signifante ke funkcieco povas esti aldonita—ekzemple, liverante medikamentojn kiuj reduktas sangokoagulaĵojn aŭ rompante blokadon per laseroj. Por pruvi ĉi-lastan, la teamo anstataŭigis la nitinolkernojn de la fadenoj per optikaj fibroj kaj trovis, ke ili povis magnete gvidi la roboton kaj aktivigi la laseron post kiam ĝi atingis la celregionon.
Kiam la esploristoj komparis la robotdraton tegitan de hidroĝelo kun la netegita robotdraton, ili trovis, ke la hidroĝelo havigis al la drato tre bezonatan glitigan avantaĝon, permesante al ĝi gliti tra pli mallozaj spacoj sen ne algluiĝi. En endovaskulaj proceduroj, ĉi tiu posedaĵo estos ŝlosilo por malhelpi frotadon kaj damaĝon al la tegaĵo de la ŝipo dum la fadeno estas preterpasita.
"Unu defio en kirurgio estas povi trairi la kompleksajn sangajn glasojn en la cerbo, kiuj estas tiel malgrandaj en diametro, ke komercaj kateteroj ne povas atingi," diris Kyujin Cho, profesoro pri mekanika inĝenierado ĉe Seoul National University."Ĉi tiu studo montras kiel venki ĉi tiun defion.potencialo kaj ebligi kirurgiajn procedurojn en la cerbo sen malferma kirurgio."
Kiel ĉi tiu nova robota fadeno protektas kirurgojn kontraŭ radiado?La magnete direktebla gviddrato forigas la bezonon, ke kirurgoj puŝu la draton en la sangan vaskulon de paciento, diris Kim. Ĉi tio signifas, ke la kuracisto ankaŭ ne devas esti proksima al la paciento kaj , pli grave, la fluoroskopo kiu produktas la radiadon.
En la proksima estonteco, li antaŭvidas endovaskulan kirurgion asimilan ekzistantan magnetan teknologion, kiel ekzemple paroj de grandaj magnetoj, permesante al kuracistoj esti ekster la operaciejo, for de fluoroskopoj kiuj bildigas la cerbon de pacientoj, aŭ eĉ en tute malsamaj lokoj.
"Ekzistantaj platformoj povas apliki magnetan kampon al paciento kaj fari fluoroskopion samtempe, kaj la kuracisto povas kontroli la magnetan kampon per stirstango en alia ĉambro, aŭ eĉ en alia urbo," diris Kim. uzu ekzistantan teknologion en la sekva paŝo por testi nian robotan fadenon en vivo."
Financado por la esplorado venis delvis de la Oficejo de Maramea Esploro, Soldier Nanotechnology Institute de MIT, kaj la National Science Foundation (NSF).
Motherboard-raportisto Becky Ferreira skribas, ke MIT-esploristoj evoluigis robotan fadenon, kiu povus esti uzata por trakti neŭrologiajn sangajn koagulaĵojn aŭ batojn.Robotoj povus esti ekipitaj per drogoj aŭ laseroj, kiuj "povus esti liveritaj al problemaj areoj de la cerbo.Ĉi tiu speco de minimume enpenetra teknologio ankaŭ povas helpi mildigi damaĝon de neŭrologiaj krizoj kiel ekzemple batoj."
Esploristoj de MIT kreis novan fadenon de magnetrona robotiko, kiu povas serpentumi tra la homa cerbo, skribas la Smithsoniana raportisto Jason Daley. "En la estonteco, ĝi povus vojaĝi tra sangaj glasoj en la cerbo por helpi malbari blokojn," klarigas Daly.
TechCrunch-raportisto Darrell Etherington skribas, ke MI-esploristoj evoluigis novan robotan fadenon kiu povus esti uzata por igi cerban kirurgion malpli enpenetra. Etherington klarigis, ke la nova robotfadeno povus "eble faciligi kaj pli alirebla trakti cerbovaskulajn problemojn, kiel blokadoj kaj lezoj kiuj povas konduki al aneŭrismoj kaj batoj."
Esploristoj de MIT evoluigis novan magnete kontrolitan robotan vermon, kiu iam povus helpi igi la cerban kirurgion malpli enpenetra, raportas Chris Stocker-Walker de New Scientist. Se provita sur silicia modelo de la homa cerbo, "la roboto povas ŝanceliĝi tra malfacile al- atingi sangajn glasojn."
Gizmodo-raportisto Andrew Liszewski skribas, ke nova faden-simila robota laboro evoluigita de MIT-esploristoj povus esti uzata por rapide forigi blokaĵojn kaj koagulaĵojn, kiuj kaŭzas batojn. "Robotoj povus ne nur fari post-bato-kirurgion pli kaj pli rapide, sed ankaŭ redukti la radiadon. ke kirurgoj ofte devas elteni,” klarigis Liszewski.