Utas robot tujuane kanggo mbukak liwat pembuluh getih otak |MIT News

Gambar sing kasedhiya kanggo diundhuh ing situs web MIT Press Office diwenehake marang entitas non-komersial, pers, lan publik miturut Lisensi Non-Derivatif Atribusi Creative Commons Atribusi Non-Komersial. Sampeyan ora kudu ngowahi gambar sing kasedhiya, mung potong menyang ukuran sing cocog.Kredit kudu digunakake nalika nyalin gambar;yen ora kasedhiya ing ngisor iki, kredit "MIT" kanggo gambar.
Insinyur MIT wis ngembangake robot kaya kawat sing bisa dikendhaleni kanthi magnetik sing bisa aktif ngluncur liwat jalur sing sempit lan berliku, kayata vaskular labirin otak.
Ing mangsa ngarep, benang robot iki bisa digabung karo teknologi endovaskular sing ana, ngidini para dokter nuntun robot saka jarak jauh liwat pembuluh getih otak pasien supaya bisa ngobati penyumbatan lan lesi kanthi cepet, kayata sing kedadeyan ing aneurisma lan stroke.
"Stroke minangka panyebab utama kematian kaping lima lan panyebab utama cacat ing Amerika Serikat.Yen stroke akut bisa diobati ing 90 menit pisanan utawa luwih, kaslametan pasien bisa uga saya tambah akeh, "ujare MIT Mechanical Engineering lan Zhao Xuanhe, profesor teknik sipil lan lingkungan, ngandika. pamblokiran sajrone periode 'prime time' iki, kita bisa nyegah karusakan otak permanen.Kuwi pangarep-arep kita.”
Zhao lan tim, kalebu penulis utama Yoonho Kim, mahasiswa pascasarjana ing Departemen Teknik Mesin MIT, njlèntrèhaké desain robot alus sing saiki ing jurnal Science Robotics. Co-penulis liyane saka makalah iki yaiku mahasiswa lulusan MIT Jerman Alberto Parada lan mahasiswa sing ngunjungi. Shengduo Liu.
Kanggo mbusak gumpalan getih saka otak, dokter biasane nindakake operasi endovaskular, prosedur invasif minimal sing ahli bedah nglebokake benang tipis liwat arteri utama pasien, biasane ing sikil utawa groin.Ing panuntun dhumateng fluoroscopic, sing nggunakake sinar-X kanggo bebarengan. gambar pembuluh getih, ahli bedah banjur kanthi manual muter kabel munggah menyang pembuluh getih otak rusak.Kateter banjur bisa liwati sadawane kabel kanggo ngirim tamba utawa piranti njupuk clot menyang wilayah sing magepokan.
Prosedur kasebut bisa nuntut fisik, ujare Kim, lan mbutuhake ahli bedah dilatih khusus kanggo nahan paparan radiasi fluoroskopi sing bola-bali.
"Iki minangka katrampilan sing nuntut, lan mung ora cukup ahli bedah kanggo ngladeni pasien, utamane ing pinggiran kutha utawa deso," ujare Kim.
Kawat pandhuan medis sing digunakake ing prosedur kasebut pasif, tegese kudu dimanipulasi kanthi manual, lan asring digawe saka inti logam campuran lan dilapisi polimer, sing ujar Kim bisa nggawe gesekan lan ngrusak lapisan pembuluh getih. papan nyenyet.
Tim kasebut nyadari manawa pangembangan ing laboratorium bisa mbantu ningkatake prosedur endovaskular kasebut, ing desain kabel pandhuan lan nyuda paparan dokter marang radiasi sing ana gandhengane.
Swara sawetara taun kepungkur, tim wis mbangun keahlian ing hydrogels (bahan biokompatibel biasane digawe saka banyu) lan 3D printing bahan magneto-actuated sing bisa dirancang kanggo nyusup, mlumpat lan malah nyekel bal, mung dening tindakake arah saka magnet.
Ing makalah anyar, peneliti gabungke pakaryan ing hidrogel lan aktuasi magnetik kanggo ngasilake kawat robot sing dilapisi hidrogel sing bisa dikendhaleni kanthi magnetik, utawa kawat panuntun, sing bisa Digawe cukup tipis kanggo nuntun pembuluh getih kanthi magnet liwat otak replika silikon ukuran urip. .
Inti saka kabel robot digawe saka alloy nikel-titanium, utawa "nitinol," bahan sing bisa ditekuk lan elastis. Ora kaya gantungan, sing nahan wangun nalika ditekuk, kawat nitinol bali menyang wangun asline, menehi luwih akeh. keluwesan nalika mbungkus nyenyet, pembuluh getih tortuous.Tim ditutupi inti kabel ing tempel karet, utawa tinta, lan ditempelake partikel Magnetik ing.
Pungkasan, dheweke nggunakake proses kimia sing sadurunge dikembangake kanggo jas lan ikatan lapisan magnetik karo hidrogel-bahan sing ora mengaruhi responsif partikel magnet sing ndasari, nalika isih nyedhiyakake permukaan sing mulus, bebas gesekan, biokompatibel.
Padha nduduhake presisi lan aktivasi kabel robot kanthi nggunakake magnet gedhe (kaya tali wayang) kanggo nuntun kabel liwat dalan alangan saka loop cilik, kaya kawat sing ngliwati mripat jarum.
Para peneliti uga nguji kabel kasebut ing replika silikon ukuran urip saka pembuluh getih utama otak, kalebu gumpalan lan aneurisma, sing niru CT scan otak pasien sing nyata. Tim kasebut ngisi wadhah silikon kanthi cairan sing niru viskositas getih. , banjur kanthi manual diapusi wesi sembrani gedhe sak model kanggo nuntun robot liwat wadhah kang nduwurke tumpukan, path panah.
Utas robot bisa difungsikan, ujare Kim, tegese fungsionalitas bisa ditambahake-contone, ngirim obat sing nyuda gumpalan getih utawa ngrusak blokade nganggo laser. dheweke bisa nuntun robot kanthi magnet lan ngaktifake laser yen wis tekan area target.
Nalika peneliti mbandhingake kabel robot sing dilapisi hidrogel karo kabel robot sing ora dilapisi, dheweke nemokake manawa hidrogel nyedhiyakake kabel kasebut kanthi kauntungan lunyu sing dibutuhake, saéngga bisa ngleyang ing papan sing luwih kenceng tanpa ora macet. Ing prosedur endovaskular, sifat iki bakal tombol kanggo nyegah gesekan lan karusakan ing lapisan saka prau minangka Utas liwati.
"Salah sawijining tantangan ing operasi yaiku bisa ngliwati pembuluh getih kompleks ing otak sing diametere cilik banget sing ora bisa digayuh kateter komersial," ujare Kyujin Cho, profesor teknik mesin ing Universitas Nasional Seoul."Panaliten iki nuduhake carane ngatasi tantangan iki.potensial lan ngaktifake prosedur bedhah ing otak tanpa operasi mbukak.
Kepiye benang robot anyar iki nglindhungi ahli bedah saka radiasi?Kawat pandhuan sing bisa dikontrol kanthi magnetik ngilangi kabutuhan ahli bedah kanggo nyurung kabel kasebut menyang pembuluh getih pasien, ujare Kim. Iki tegese dhokter uga ora kudu cedhak karo pasien lan , sing luwih penting, fluoroscope sing ngasilake radiasi.
Ing mangsa cedhak, kang envisions endovaskular surgery incorporate ana teknologi Magnetik, kayata pasangan saka wesi sembrani gedhe, ngidini Doctors kanggo njaba kamar operasi, adoh saka fluoroscopes sing gambar otak pasien, utawa malah ing lokasi temen beda.
"Platform sing ana bisa ngetrapake medan magnet menyang pasien lan nindakake fluoroskopi ing wektu sing padha, lan dhokter bisa ngontrol medan magnet kanthi joystick ing ruangan liyane, utawa malah ing kutha liyane," ujare Kim. nggunakake teknologi sing ana ing langkah sabanjure kanggo nyoba benang robot kita ing vivo.
Pendanaan kanggo riset kasebut kalebu saka Kantor Riset Angkatan Laut, Institut Nanoteknologi Prajurit MIT, lan Yayasan Ilmu Nasional (NSF).
Reporter Motherboard Becky Ferreira nulis yen peneliti MIT wis ngembangake benang robot sing bisa digunakake kanggo ngobati gumpalan getih neurologis utawa stroke.Robot bisa dilengkapi obat-obatan utawa laser sing "bisa dikirim menyang area masalah ing otak.Teknologi invasif minimal iki uga bisa nyuda karusakan saka kahanan darurat neurologis kayata stroke.
Peneliti MIT wis nggawe thread anyar saka magnetron robotics sing bisa meander liwat otak manungsa, Smithsonian reporter Jason Daley nyerat.
Wartawan TechCrunch Darrell Etherington nulis yen peneliti MI wis ngembangake benang robot anyar sing bisa digunakake kanggo nggawe operasi otak kurang invasif.Etherington nerangake yen benang robot anyar bisa "bisa nggawe luwih gampang lan luwih gampang kanggo nambani masalah serebrovaskular, kayata penyumbatan lan lesi sing bisa nyebabake aneurisma lan stroke."
Peneliti MIT wis ngembangake cacing robot sing dikontrol magnetik anyar sing bisa mbantu nggawe operasi otak kurang invasif, laporan New Scientist Chris Stocker-Walker. tekan pembuluh getih.”
Wartawan Gizmodo Andrew Liszewski nulis manawa karya robot kaya benang anyar sing dikembangake dening peneliti MIT bisa digunakake kanggo mbusak sumbatan lan gumpalan kanthi cepet sing nyebabake stroke. sing ahli bedah asring kudu tahan, "jelas Liszewski.


Wektu kirim: Feb-09-2022