Gambar anu tiasa diunduh dina situs wéb MIT Press Office disayogikeun ka badan non-komersial, pers, sareng masarakat dina Lisensi Creative Commons Attribution Non-Commercial Non-Derivative License. ukuran luyu.Kredit kudu dipaké nalika nyalin gambar;lamun teu disadiakeun di handap, kiridit "MIT" pikeun gambar.
Insinyur MIT parantos ngembangkeun robot sapertos kawat anu tiasa dipandu sacara magnét anu tiasa aktip ngaluncurkeun jalur anu sempit sareng berliku, sapertos vasculature labirin otak.
Ka hareupna, benang robotik ieu tiasa digabungkeun sareng téknologi endovaskular anu tos aya, ngamungkinkeun dokter jarak jauh ngabimbing robot ngaliwatan pembuluh darah otak pasien pikeun gancang ngubaran sumbatan sareng lesi, sapertos anu lumangsung dina aneurisma sareng stroke.
"Stroke mangrupikeun panyabab utama maot kalima sareng panyabab utama cacad di Amérika Serikat.Upami stroke akut tiasa diubaran dina 90 menit munggaran atanapi langkung, kasalametan pasien tiasa ningkat sacara signifikan, ”saur MIT Téknik Mesin sareng Zhao Xuanhe, profesor gaul rékayasa sipil sareng lingkungan, saurna. sumbatan salila periode 'prime time' ieu, urang berpotensi ngahindarkeun karuksakan otak permanén.Éta harepan urang.”
Zhao sareng timnya, kalebet panulis utama Yoonho Kim, mahasiswa pascasarjana di Jurusan Téknik Mesin MIT, ngajelaskeun desain robot lemesna dinten ayeuna dina jurnal Science Robotics. Panulis ko-panulis sanésna nyaéta mahasiswa pascasarjana MIT Jerman Alberto Parada sareng mahasiswa nganjang. Shengduo Liu.
Pikeun miceun gumpalan getih tina otak, dokter biasana ngalakukeun bedah endovascular, prosedur minimally invasif nu bedah inserts thread ipis ngaliwatan arteri utama sabar urang, biasana dina leg atawa palangkangan. gambar pembuluh darah, bedah nu lajeng sacara manual rotates kawat nepi kana pembuluh darah otak ruksak. Kateter nu lajeng bisa diliwatan sapanjang kawat pikeun nganteurkeun ubar atawa alat dimeunangkeun clot ka wewengkon nu dimaksud.
Prosedurna tiasa nungtut sacara fisik, saur Kim, sareng ngabutuhkeun ahli bedah dilatih khusus pikeun tahan paparan radiasi fluoroskopi.
"Ieu mangrupikeun kaahlian anu nungtut, sareng ngan saukur teu cekap ahli bedah pikeun ngalayanan pasien, khususna di daérah suburban atanapi désa," saur Kim.
Guidewires médis dipaké dina prosedur sapertos anu pasip, hartina maranéhna kudu dimanipulasi sacara manual, sarta mindeng dijieun tina inti alloy logam jeung coated ku polimér, nu Kim nyebutkeun bisa nyieun gesekan jeung ngaruksak lapisan pembuluh darah.Samentara nyangkut dina utamana. spasi ketat.
Tim éta sadar yén kamajuan dina lab maranéhna bisa mantuan ngaronjatkeun prosedur endovascular misalna, duanana dina rarancang guidewires sarta dina ngurangan paparan médis 'kana sagala radiasi pakait.
Sapanjang sababaraha taun katukang, tim parantos ngawangun kaahlian dina hydrogels (bahan biokompatibel lolobana dijieun tina cai) jeung percetakan 3D bahan magneto-actuated nu bisa dirancang pikeun ngorondang, luncat komo nyekel bal, ngan ku nuturkeun arah nu. magnét.
Dina makalah anyar, panalungtik ngagabungkeun karya maranéhanana dina hydrogels jeung actuation magnét pikeun ngahasilkeun magnetically steerable, kawat robotic coated hydrogel, atawa guidewire, yén maranéhanana éta bisa Dijieun cukup ipis pikeun magnetically pituduh pembuluh darah ngaliwatan brains réplika silikon. .
Inti kawat robotic dijieunna tina alloy nikel-titanium, atawa "nitinol," bahan anu duanana dibengkokkeun tur elastis. Teu kawas gantungan, nu nahan bentukna nalika ngagulung, kawat nitinol balik deui ka bentuk aslina, mere eta leuwih. kalenturan nalika wrapping kedap, tortuous blood vessels.The tim coated inti kawat dina némpelkeun karét, atawa tinta, sarta study partikel magnét di jerona.
Tungtungna, aranjeunna ngagunakeun prosés kimiawi anu sateuacana dikembangkeun pikeun nutupan sareng meungkeut overlay magnét sareng hidrogél - bahan anu henteu mangaruhan réspon partikel magnét anu aya dina dasarna, bari tetep nyayogikeun permukaan anu mulus, bebas Gesekan, biokompatibel.
Aranjeunna nunjukkeun katepatan sareng aktivasina kawat robot ku cara ngagunakeun magnet anu ageung (sapertos tali wayang) pikeun nungtun kawat ngaliwatan jalur halangan tina loop leutik, ngingetkeun kawat anu ngalangkungan panon jarum.
Panaliti ogé nguji kawat dina réplika silikon ukuran hirup tina pembuluh darah utama otak, kalebet gumpalan sareng aneurisma, anu niru scan CT tina otak pasien anu saleresna. Tim éta ngeusian wadah silikon kalayan cairan anu meniru viskositas getih. , Lajeng sacara manual ngamanipulasi magnet badag sabudeureun model pikeun pituduh robot ngaliwatan pungkal wadahna urang, jalur sempit.
Benang robotic tiasa difungsikeun, saur Kim, hartosna fungsionalitas tiasa ditambah-contona, ngirim obat anu ngirangan gumpalan getih atanapi meupeuskeun sumbatan ku laser. Pikeun nunjukkeun anu terakhir, tim ngagentos inti nitinol benang ku serat optik sareng mendakan yén aranjeunna sacara magnét tiasa ngabimbing robot sareng ngaktipkeun laser saatos ngahontal daérah target.
Nalika para panalungtik ngabandingkeun kawat robotic anu dilapis hidrogel sareng kawat robot anu teu dilapis, aranjeunna mendakan yén hidrogél nyayogikeun kawat kalayan kaunggulan anu leueur anu diperyogikeun, ngamungkinkeun éta ngaluncurkeun rohangan anu langkung ketat tanpa henteu macét. Dina prosedur endovascular, sipat ieu bakal konci pikeun nyegah gesekan sarta karuksakan kana pinding tina bejana sakumaha thread diliwatan.
"Hiji tangtangan dina bedah nyaéta sanggup nyebrang pembuluh darah kompléks dina uteuk anu diaméterna leutik pisan anu teu tiasa dihontal ku katéter komérsial," saur Kyujin Cho, profesor rékayasa mékanis di Universitas Nasional Seoul."Ulikan ieu nunjukkeun kumaha carana ngatasi tantangan ieu.poténsi sareng ngaktifkeun prosedur bedah dina uteuk tanpa bedah kabuka.
Kumaha thread robotic anyar ieu ngajaga bedah tina radiasi? The magnetically steerable guidewire ngaleungitkeun kabutuhan bedah pikeun nyorong kawat kana pembuluh darah sabar urang, Kim ceuk. Ieu ngandung harti yén dokter ogé teu kudu deukeut jeung sabar jeung , anu langkung penting, fluoroscope anu ngahasilkeun radiasi.
Dina mangsa nu bakal datang, anjeunna envisions bedah endovascular incorporating aya téhnologi magnét, kayaning pasang magnét badag, sahingga dokter janten luar kamar operasi, jauh ti fluoroscopes nu gambar otak pasien ', atawa malah di lokasi lengkep beda.
"Platform anu aya tiasa nerapkeun médan magnét ka pasien sareng ngalaksanakeun fluoroskopi dina waktos anu sami, sareng dokter tiasa ngontrol médan magnét nganggo joystick di kamar sanés, atanapi bahkan di kota anu béda," saur Kim. Anggo téknologi anu aya dina léngkah salajengna pikeun nguji benang robotic kami di vivo.
Waragad pikeun panalungtikan sumping sabagian ti Kantor Panalungtikan Angkatan Laut, MIT's Soldier Nanotechnology Institute, sareng National Science Foundation (NSF).
Reporter motherboard Becky Ferreira nyerat yén peneliti MIT geus ngembangkeun hiji thread robotic nu bisa dipaké pikeun ngubaran gumpalan getih neurological atawa stroke.Robots bisa dilengkepan ubar atawa lasers nu "bisa dikirimkeun ka wewengkon masalah otak.Jenis téknologi invasif minimal ieu ogé tiasa ngabantosan ngirangan karusakan tina kaayaan darurat neurologis sapertos stroke.
Peneliti MIT geus nyieun thread anyar robotics magnetron nu bisa meander ngaliwatan otak manusa, reporter Smithsonian Jason Daley nyerat.
Wartawan TechCrunch Darrell Etherington nyerat yén peneliti MI parantos ngembangkeun benang robotic énggal anu tiasa dianggo pikeun ngajantenkeun bedah otak kirang invasif. lesi anu tiasa ngakibatkeun aneurisma sareng stroke.
Panaliti MIT parantos ngembangkeun cacing robotic anu dikawasa sacara magnét énggal anu tiasa ngabantosan operasi otak kirang invasif, ngalaporkeun New Scientist Chris Stocker-Walker. ngahontal pembuluh darah."
Wartawan Gizmodo Andrew Liszewski nyerat yén karya robot sapertos benang énggal anu dikembangkeun ku panaliti MIT tiasa dianggo pikeun gancang ngabersihkeun sumbatan sareng gumpalan anu nyababkeun stroke. yén ahli bedah sering kedah tahan, ”jelas Liszewski.