Выявы, даступныя для загрузкі на вэб-сайце прэс-службы Масачусецкага тэхналагічнага інстытута, прадастаўляюцца некамерцыйным арганізацыям, прэсе і грамадскасці ў адпаведнасці з некамерцыйнай невытворнай ліцэнзіяй Creative Commons Attribution. Вы не павінны змяняць прадстаўленыя выявы, а толькі абразаць іх па адпаведны памер. Пры капіраванні малюнкаў трэба выкарыстоўваць крэдыт;калі не пазначана ніжэй, укажыце "MIT" для малюнкаў.
Інжынеры Масачусецкага тэхналагічнага інстытута распрацавалі падобнага да дроту робата з магнітным кіраваннем, які можа актыўна слізгаць па вузкіх звілістых дарожках, такіх як лабірынт сасудзістай сістэмы мозгу.
У будучыні гэтая рабатызаваная нітка можа быць аб'яднана з існуючай эндаваскулярнай тэхналогіяй, што дазволіць урачам дыстанцыйна праводзіць робата па крывяносных сасудах галаўнога мозгу пацыента для хуткага лячэння закаркаванняў і паражэнняў, такіх як тыя, якія ўзнікаюць пры анеўрызмах і інсультах.
«Інсульт з'яўляецца пятай прычынай смерці і асноўнай прычынай інваліднасці ў Злучаных Штатах.Калі востры інсульт можна вылечыць у першыя 90 хвілін або каля таго, выжывальнасць пацыентаў можа быць значна палепшана», - кажуць машынабудаўнічы тэхналагічны інстытут Масачусецкага тэхналагічнага інстытута і Чжао Сюаньхэ, дацэнт кафедры грамадзянскага і экалагічнага будаўніцтва. блакіроўка ў гэты перыяд "прайм-тайм", мы патэнцыйна можам пазбегнуць пастаяннага пашкоджання мозгу.Гэта наша надзея».
Чжао і яго каманда, у тым ліку вядучы аўтар Юнха Кім, аспірант кафедры машынабудавання Масачусецкага тэхналагічнага інстытута, апісваюць канструкцыю свайго мяккага робата сёння ў часопісе Science Robotics. Іншымі суаўтарамі артыкула з'яўляюцца аспірант Масачусецкага тэхналагічнага інстытута Герман Альберта Парада і запрошаны студэнт Шэндуо Лю.
Каб выдаліць тромбы з галаўнога мозгу, лекары звычайна праводзяць эндаваскулярную аперацыю, малаінвазіўную працэдуру, пры якой хірург уводзіць тонкую нітку праз асноўную артэрыю пацыента, звычайна ў назе ці пахвіне.Пад кантролем флюараграфіі, якая выкарыстоўвае рэнтгенаўскія прамяні для адначасова малюнак крывяносных сасудаў, затым хірург уручную круціць дрот у пашкоджаныя крывяносныя пасудзіны галаўнога мозгу. Затым катетер можна правесці ўздоўж дроту, каб даставіць прэпарат або прыладу для здабывання тромбаў у пашкоджаную вобласць.
Працэдура можа быць фізічна цяжкай, сказаў Кім, і патрабуе ад хірургаў спецыяльнай падрыхтоўкі, каб супрацьстаяць шматразоваму ўздзеянню радыяцыі пры флюараграфіі.
«Гэта вельмі патрабавальны навык, і проста не хапае хірургаў, каб абслугоўваць пацыентаў, асабліва ў прыгарадах або ў сельскай мясцовасці», - сказаў Кім.
Медыцынскія праваднікі, якія выкарыстоўваюцца ў такіх працэдурах, з'яўляюцца пасіўнымі, што азначае, што імі трэба маніпуляваць уручную, і часта зроблены з стрыжня з металічнага сплаву і пакрытыя палімерам, які, па словах Кім, можа ствараць трэнне і пашкоджваць абалонку крывяносных сасудаў. Часова затрымаўся ў асабліва цесная прастора.
Каманда ўсвядоміла, што распрацоўкі ў іх лабараторыі могуць дапамагчы палепшыць такія эндаваскулярныя працэдуры, як у канструкцыі праваднікоў, так і ў зніжэнні ўздзеяння на лекараў любога звязанага з імі выпраменьвання.
За апошнія некалькі гадоў каманда назапасіла вопыт у галіне гідрагеляў (біясумяшчальных матэрыялаў, якія ў асноўным складаюцца з вады) і 3D-друку матэрыялаў з магнітным прывадам, якія могуць быць распрацаваны для поўзання, скакання і нават лоўлі мяча, проста выконваючы кірунак магніт.
У новым артыкуле даследчыкі аб'ядналі сваю працу над гідрагелямі і магнітным прывядзеннем у дзеянне, каб вырабіць рабатызаваны дрот з гідрагелевым пакрыццём, які можна кіраваць магнітным рухам, або правадыр, які яны змаглі зрабіць дастаткова тонкім, каб магнітна накіроўваць крывяносныя пасудзіны праз сіліконавыя копіі мазгоў у натуральную велічыню .
Ядро рабатызаванага дроту зроблена з нікель-тытанавага сплаву, або «ніцінолу», матэрыялу, які згінаецца і эластычны. У адрозненне ад вешалак, якія захоўваюць сваю форму пры згінанні, нітыналавы дрот вяртаецца да сваёй першапачатковай формы, надаючы ёй больш гнуткасць пры абкручванні цесных, звілістых крывяносных сасудаў. Каманда пакрыла стрыжань дроту гумавай пастай або чарнілам і ўбудавала ў яго магнітныя часціцы.
Нарэшце, яны выкарысталі хімічны працэс, які яны раней распрацавалі, каб пакрыць і злучыць магнітную накладку гідрагелем — матэрыялам, які не ўплывае на рэакцыю ніжэйлеглых магнітных часціц, у той жа час забяспечваючы гладкую біясумяшчальную паверхню без трэння.
Яны прадэманстравалі дакладнасць і актывацыю рабатызаванага дроту, выкарыстоўваючы вялікі магніт (гэтак жа, як вяроўка для марыянетак), каб правесці дрот праз паласу перашкод у выглядзе невялікай пятлі, якая нагадвае дрот, які праходзіць праз вушка іголкі.
Даследчыкі таксама пратэставалі дрот у сіліконавай копіі асноўных крывяносных сасудаў галаўнога мозгу ў натуральную велічыню, уключаючы згусткі і анеўрызмы, якія імітавалі КТ мозгу рэальнага пацыента. Каманда напоўніла сіліконавы кантэйнер вадкасцю, якая імітуе глейкасць крыві , затым уручную маніпуляваў вялікімі магнітамі вакол мадэлі, каб накіроўваць робата па звілістым, вузкім шляху кантэйнера.
Робатызаваныя ніткі могуць быць функцыяналізаваны, кажа Кім, што азначае, што можна дадаць функцыянальныя магчымасці, напрыклад, дастаўляць лекі, якія памяншаюць адукацыю тромбаў, або разбіваць закаркаванні лазерам. Каб прадэманстраваць апошняе, каманда замяніла ніцінолавыя стрыжні нітак на аптычныя валокны і выявіла, што яны маглі магнітна накіроўваць робата і актываваць лазер, як толькі ён дасягне мэтавай вобласці.
Калі даследчыкі параўноўвалі рабатызаваны дрот з гідрагелевым пакрыццём з рабатызаваным дротам без пакрыцця, яны выявілі, што гідрагель забяспечвае дрот такім неабходным перавагай слізгацення, дазваляючы яму слізгаць праз больш цесныя прасторы, не захрасаючы. Пры эндаваскулярных працэдурах гэта ўласцівасць будзе мець ключавое значэнне для прадухілення трэння і пашкоджання абалонкі пасудзіны пры праходжанні ніткі.
«Адной з праблем у хірургіі з'яўляецца магчымасць прайсці праз складаныя крывяносныя пасудзіны ў галаўным мозгу, якія настолькі малыя ў дыяметры, што камерцыйныя катетеры не могуць дасягнуць», - сказаў Кюджын Чо, прафесар машынабудавання Сеульскага нацыянальнага універсітэта.«Гэта даследаванне паказвае, як пераадолець гэтую праблему.патэнцыял і дазваляюць хірургічныя працэдуры ў галаўным мозгу без адкрытай аперацыі ".
Як гэтая новая рабатызаваная нітка абараняе хірургаў ад радыяцыі? Магнітна кіраваны праваднік пазбаўляе хірургаў неабходнасці прасоўваць дрот у крывяносную пасудзіну пацыента, сказала Кім. Гэта азначае, што лекару таксама не трэба знаходзіцца побач з пацыентам і , што больш важна, флюараскоп, які вырабляе выпраменьванне.
У найбліжэйшай будучыні ён прадугледжвае эндаваскулярную хірургію з выкарыстаннем існуючых магнітных тэхналогій, такіх як пары вялікіх магнітаў, якія дазваляюць лекарам знаходзіцца па-за аперацыйнай, удалечыні ад флюараскопаў, якія адлюстроўваюць мазгі пацыентаў, або нават у зусім іншых месцах.
«Існуючыя платформы могуць прымяняць магнітнае поле да пацыента і адначасова выконваць флюараграфію, а лекар можа кіраваць магнітным полем з дапамогай джойсціка ў іншым пакоі або нават у іншым горадзе», — сказала Кім. выкарыстоўваць існуючую тэхналогію на наступным этапе, каб праверыць нашу рабатызаваную нітку in vivo».
Фінансаванне даследаванняў часткова паступіла з Упраўлення ваенна-марскіх даследаванняў, Інстытута нанатэхналогій салдат Масачусецкага тэхналагічнага інстытута і Нацыянальнага навуковага фонду (NSF).
Рэпарцёр Motherboard Бэкі Ферэйра піша, што даследчыкі Масачусецкага тэхналагічнага інстытута распрацавалі рабатызаваную нітку, якую можна выкарыстоўваць для лячэння неўралагічных тромбаў або інсультаў. Робаты могуць быць абсталяваны лекамі або лазерамі, якія «можна дастаўляць у праблемныя вобласці мозгу.Гэты тып мінімальна інвазівной тэхналогіі таксама можа дапамагчы паменшыць пашкоджанні ад неўралагічных надзвычайных сітуацый, такіх як інсульты».
Даследчыкі Масачусецкага тэхналагічнага інстытута стварылі новую нітку магнетроннай робататэхнікі, якая можа звівацца праз чалавечы мозг, піша рэпарцёр Смітсанаўскага інстытута Джэйсан Дэйлі. «У будучыні яна можа падарожнічаць па крывяносных сасудах мозгу, каб дапамагчы ліквідаваць закаркаванні», — тлумачыць Дэйлі.
Рэпарцёр TechCrunch Дарэл Этэрынгтан піша, што даследчыкі MI распрацавалі новую рабатызаваную нітку, якую можна было б выкарыстоўваць, каб зрабіць аперацыі на галаўным мозгу менш інвазіўнымі. Этэрынгтан растлумачыў, што новая рабатызаваная нітка можа «зрабіць прасцейшым і больш даступным лячэнне цэрэбраваскулярных праблем, такіх як закаркаванні і паразы, якія могуць прывесці да анеўрызм і інсультаў».
Даследчыкі Масачусецкага тэхналагічнага інстытута распрацавалі новага робата-чарвяка з магнітным кіраваннем, які ў адзін цудоўны дзень можа дапамагчы зрабіць аперацыю на галаўным мозгу менш інвазіўнай, паведамляе Крыс Стокер-Уокер з New Scientist. Пры тэставанні на крамянёвай мадэлі чалавечага мозгу «робат можа выкручвацца праз цяжкадаступныя дабрацца да крывяносных сасудаў».
Рэпарцёр Gizmodo Эндру Лішэўскі піша, што новая ніткападобная рабатызаваная праца, распрацаваная даследчыкамі Масачусецкага тэхналагічнага інстытута, можа быць выкарыстана для хуткага ачышчэння закаркаванняў і згусткаў, якія выклікаюць інсульт. Робаты могуць не толькі рабіць аперацыі пасля інсульту больш хуткімі і хуткімі, але і зніжаць уздзеянне радыяцыі. што часта даводзіцца цярпець хірургам», — растлумачыў Лішэўскі.