MIT-ի մամուլի գրասենյակի կայքում ներբեռնման համար հասանելի պատկերները տրամադրվում են ոչ առևտրային կազմակերպություններին, մամուլին և հանրությանը Creative Commons Attribution Non-Commercial Non-Derivative լիցենզիայի ներքո: Դուք չպետք է փոխեք տրամադրված պատկերները, միայն կտրեք դրանք: համապատասխան չափս: Պատկերները պատճենելիս պետք է օգտագործվի վարկ;եթե ստորև ներկայացված չէ, ապա պատկերացրեք «MIT»-ը պատկերների համար:
MIT-ի ինժեներները մշակել են մագնիսական կառավարվող մետաղալարերի նման ռոբոտ, որը կարող է ակտիվորեն սահել նեղ, ոլորապտույտ ուղիներով, ինչպիսիք են ուղեղի լաբիրինթոսային անոթները:
Ապագայում այս ռոբոտային թելը կարող է համակցվել գոյություն ունեցող էնդովասկուլյար տեխնոլոգիայի հետ՝ թույլ տալով բժիշկներին հեռակա կարգով ուղղորդել ռոբոտին հիվանդի ուղեղի արյան անոթների միջով՝ արագ բուժելու խցանումները և վնասվածքները, ինչպիսիք են անևրիզմաների և ինսուլտների դեպքում:
«Կաթվածը մահացության հինգերորդ և հաշմանդամության հիմնական պատճառն է Միացյալ Նահանգներում:Եթե ​​սուր ինսուլտները կարող են բուժվել առաջին 90 րոպեների ընթացքում, հիվանդի գոյատևումը կարող է զգալիորեն բարելավվել», - ասում են MIT Mechanical Engineering-ը և քաղաքացիական և բնապահպանական ճարտարագիտության դոցենտ Ժաո Սուանհեն: Եթե մենք կարողանանք սարք նախագծել, որը հակադարձում է անոթները: «Փրայմ թայմ» ժամանակահատվածում արգելափակումից, մենք կարող ենք խուսափել ուղեղի մշտական ​​վնասից:Դա մեր հույսն է»:
Չժաոն և նրա թիմը, ներառյալ առաջատար հեղինակ Յունհո Քիմը, MIT-ի մեքենաշինության բաժնի ասպիրանտ, այսօր նկարագրում են իրենց փափուկ ռոբոտի դիզայնը Science Robotics ամսագրում: Թղթի մյուս համահեղինակներն են MIT-ի ասպիրանտ Գերման Ալբերտո Պարադան և այցելու ուսանողը: Շենդուո Լյու.
Ուղեղից արյան թրոմբները հեռացնելու համար բժիշկները սովորաբար կատարում են էնդովասկուլյար վիրահատություն՝ նվազագույն ինվազիվ պրոցեդուրա, որի ժամանակ վիրաբույժը բարակ թել է մտցնում հիվանդի հիմնական զարկերակի միջով՝ սովորաբար ոտքի կամ աճուկի միջով: Ֆտորոգրաֆիկ ցուցումով, որը միաժամանակ օգտագործում է ռենտգենյան ճառագայթներ: Պատկերացրեք արյունատար անոթները, այնուհետև վիրաբույժը ձեռքով պտտում է մետաղալարը դեպի ուղեղի վնասված արյունատար անոթներ: Այնուհետև կաթետերը կարող է փոխանցվել մետաղալարի երկայնքով՝ դեղը կամ թրոմբի հայտնաբերման սարքը տուժած տարածք հասցնելու համար:
Գործընթացը կարող է ֆիզիկապես պահանջկոտ լինել, ասել է Քիմը, և պահանջում է, որ վիրաբույժները հատուկ պատրաստվածություն ունենան՝ դիմակայելու ֆտորոգրաֆիայի կրկնվող ճառագայթային ազդեցությանը:
«Դա շատ պահանջկոտ հմտություն է, և պարզապես բավարար վիրաբույժներ չկան հիվանդներին սպասարկելու համար, հատկապես ծայրամասային կամ գյուղական վայրերում», - ասաց Քիմը:
Նման պրոցեդուրաներում օգտագործվող բժշկական ուղեցույցները պասիվ են, ինչը նշանակում է, որ դրանք պետք է ձեռքով մշակվեն, և հաճախ պատրաստված են մետաղական խառնուրդի միջուկից և պատված են պոլիմերով, որը, ըստ Քիմի, կարող է առաջացնել շփում և վնասել արյունատար անոթների երեսպատումը: Ժամանակավորապես խրված են նեղ տարածություն.
Թիմը հասկացավ, որ իրենց լաբորատորիայի զարգացումները կարող են օգնել բարելավել նման էնդովասկուլյար պրոցեդուրաները՝ ինչպես ուղեցույցների նախագծման, այնպես էլ՝ նվազեցնելով բժիշկների ազդեցությունը ցանկացած հարակից ճառագայթման:
Վերջին մի քանի տարիների ընթացքում թիմը ձեռք է բերել փորձաքննություն հիդրոգելների (կենսհամատեղելի նյութեր, որոնք հիմնականում պատրաստված են ջրից) և մագնիսական շարժվող նյութերի 3D տպագրության մեջ, որոնք կարող են նախագծված լինել սողալու, ցատկելու և նույնիսկ գնդակ բռնելու համար՝ պարզապես հետևելով ուղղությանը: մագնիս.
Նոր աշխատության մեջ հետազոտողները համատեղել են իրենց աշխատանքը հիդրոգելների և մագնիսական ակտիվացման վրա՝ ստեղծելով մագնիսական կառավարվող, հիդրոգելապատ ռոբոտային մետաղալար կամ ուղեցույց, որը նրանք կարողացել են այնքան բարակ դարձնել, որպեսզի մագնիսական կերպով ուղղորդեն արյունատար անոթները բնական չափի սիլիկոնե կրկնօրինակների ուղեղների միջով: .
Ռոբոտային մետաղալարերի միջուկը պատրաստված է նիկել-տիտանային համաձուլվածքից կամ «նիտինոլից», նյութ, որը և՛ ճկվող է, և՛ առաձգական: Ի տարբերություն կախիչների, որոնք պահպանում են իրենց ձևը ծռվելիս, նիտինոլային մետաղալարը վերադառնում է իր սկզբնական ձևին՝ տալով ավելի շատ: ճկունություն ամուր, ոլորապտույտ արյունատար անոթները փաթաթելիս: Թիմը մետաղալարի միջուկը պատեց ռետինե մածուկով կամ թանաքով և մագնիսական մասնիկներ մտցրեց դրա մեջ:
Ի վերջո, նրանք օգտագործեցին մի քիմիական պրոցես, որը նրանք նախկինում մշակել էին մագնիսական ծածկույթը հիդրոգելով ծածկելու և կապելու համար, մի նյութ, որը չի ազդում հիմքում ընկած մագնիսական մասնիկների արձագանքման վրա՝ միաժամանակ ապահովելով հարթ, առանց շփման, կենսահամատեղելի մակերես:
Նրանք ցուցադրեցին ռոբոտային մետաղալարերի ճշգրտությունն ու ակտիվացումը՝ օգտագործելով մեծ մագնիս (ինչպես տիկնիկային պարան), որը մետաղալարն ուղղորդում է փոքր օղակի խոչընդոտի միջով, որը հիշեցնում է ասեղի ծակով անցնող մետաղալարը:
Հետազոտողները նաև փորձարկել են մետաղալարը ուղեղի հիմնական արյունատար անոթների, այդ թվում՝ թրոմբների և անևրիզմաների իրական չափսի սիլիկոնային կրկնօրինակում, որը նմանակում է իրական հիվանդի ուղեղի CT սկանավորմանը: Թիմը սիլիկոնե տարայում լցրեց արյան մածուցիկությունը նմանող հեղուկով: , այնուհետև ձեռքով մանիպուլյացիայի ենթարկեց մեծ մագնիսները մոդելի շուրջ՝ ռոբոտին առաջնորդելու համար տարայի ոլորուն, նեղ ճանապարհով:
Ռոբոտային թելերը կարող են ֆունկցիոնալացվել, ասում է Քիմը, ինչը նշանակում է, որ կարող է ավելացվել ֆունկցիոնալությունը, օրինակ՝ դեղամիջոցներ մատակարարել, որոնք նվազեցնում են արյան մակարդումը կամ լազերներով խցանումները: Վերջինս ցուցադրելու համար թիմը թելերի նիտինոլի միջուկները փոխարինեց օպտիկական մանրաթելերով և պարզեց, որ նրանք կարող էին մագնիսական կերպով ուղղորդել ռոբոտին և ակտիվացնել լազերը, երբ այն հասնի թիրախային տարածքին:
Երբ հետազոտողները համեմատեցին հիդրոգելապատ ռոբոտային մետաղալարը չծածկված ռոբոտային մետաղալարերի հետ, նրանք պարզեցին, որ հիդրոգելը մետաղալարին տալիս է շատ անհրաժեշտ սայթաքուն առավելություն՝ թույլ տալով, որ այն սահի ավելի նեղ տարածություններով՝ առանց խրվելու: Էնդովասկուլյար պրոցեդուրաներում այս հատկությունը առանցքային կլինի շփումը և նավի երեսպատման վնասումը կանխելու համար, երբ թելը անցնում է:
«Վիրաբուժության մարտահրավերներից մեկն այն է, որ կարողանանք անցնել ուղեղի բարդ արյան անոթները, որոնք այնքան փոքր են տրամագծով, որ առևտրային կաթետերը չեն կարող հասնել», - ասում է Սեուլի ազգային համալսարանի մեխանիկական ճարտարագիտության պրոֆեսոր Կյուջին Չոն:«Այս ուսումնասիրությունը ցույց է տալիս, թե ինչպես հաղթահարել այս մարտահրավերը:պոտենցիալ և հնարավորություն տալ վիրաբուժական միջամտություններ ուղեղում առանց բաց վիրահատության»:
Ինչպե՞ս է այս նոր ռոբոտային թելը պաշտպանում վիրաբույժներին ճառագայթումից: Մագնիսով կառավարվող ուղեցույցը վերացնում է վիրաբույժների կողմից մետաղալարը հիվանդի արյունատար անոթը մղելու անհրաժեշտությունը, ասել է Քիմը: Սա նշանակում է, որ բժիշկը նույնպես պարտավոր չէ մոտ լինել հիվանդին և , ավելի կարևոր է, ֆտորոսկոպը, որն արտադրում է ճառագայթումը:
Մոտ ապագայում նա նախատեսում է էնդովասկուլյար վիրաբուժություն՝ ներառելով գոյություն ունեցող մագնիսական տեխնոլոգիաները, ինչպիսիք են մեծ մագնիսների զույգերը, որոնք թույլ կտան բժիշկներին լինել վիրահատարանից դուրս՝ հեռու ֆտորոսկոպներից, որոնք պատկերում են հիվանդների ուղեղը կամ նույնիսկ բոլորովին այլ վայրերում:
«Գոյություն ունեցող հարթակները կարող են մագնիսական դաշտ կիրառել հիվանդի վրա և միաժամանակ կատարել ֆտորոգրաֆիա, իսկ բժիշկը կարող է կառավարել մագնիսական դաշտը ջոյսթիկով մեկ այլ սենյակում կամ նույնիսկ մեկ այլ քաղաքում», - ասաց Քիմը: օգտագործեք գոյություն ունեցող տեխնոլոգիան հաջորդ քայլում՝ մեր ռոբոտային շարանը in vivo-ում փորձարկելու համար»:
Հետազոտության ֆինանսավորումը մասամբ ստացվել է Ծովային հետազոտությունների գրասենյակից, MIT-ի զինվորների նանոտեխնոլոգիայի ինստիտուտից և Ազգային գիտական ​​հիմնադրամից (NSF):
Motherboard-ի լրագրող Բեքի Ֆերեյրան գրում է, որ MIT-ի հետազոտողները մշակել են ռոբոտային թել, որը կարող է օգտագործվել նյարդաբանական արյան թրոմբների կամ ինսուլտների բուժման համար:Այս տեսակի նվազագույն ինվազիվ տեխնոլոգիան կարող է նաև օգնել մեղմել նյարդաբանական արտակարգ իրավիճակների վնասը, ինչպիսիք են կաթվածները»:
MIT-ի հետազոտողները ստեղծել են մագնետրոնային ռոբոտաշինության նոր շարանը, որը կարող է պտտվել մարդու ուղեղի միջով, գրում է Smithsonian-ի լրագրող Ջեյսոն Դեյլին: «Ապագայում այն ​​կարող է ճանապարհորդել ուղեղի արյունատար անոթներով՝ օգնելու մաքրել խցանումները», - բացատրում է Դալին:
TechCrunch-ի լրագրող Դարել Էթերինգթոնը գրում է, որ MI-ի հետազոտողները մշակել են նոր ռոբոտային թել, որը կարող է օգտագործվել ուղեղի վիրահատությունը ավելի քիչ ինվազիվ դարձնելու համար: վնասվածքներ, որոնք կարող են հանգեցնել անևրիզմայի և ինսուլտի»։
MIT-ի հետազոտողները մշակել են նոր մագնիսական կառավարվող ռոբոտային որդ, որը կարող է մի օր օգնել ուղեղի վիրահատությունը ավելի քիչ ինվազիվ դարձնել, հայտնում է New Scientist-ի աշխատակից Քրիս Ստոկեր-Ուոքերը: Երբ փորձարկվում է մարդու ուղեղի սիլիկոնային մոդելի վրա, «ռոբոտը կարող է պտտվել դժվարությամբ: հասնել արյան անոթներին»:
Gizmodo-ի թղթակից Էնդրյու Լիշևսկին գրում է, որ MIT-ի հետազոտողների կողմից մշակված թելի նման ռոբոտային աշխատանքը կարող է օգտագործվել արագ մաքրելու խցանումները և թրոմբները, որոնք ինսուլտ են առաջացնում: որ վիրաբույժները հաճախ ստիպված են դիմանալ», - բացատրեց Լիշևսկին: