MIT Matbuot xizmati veb-saytida yuklab olish mumkin bo'lgan rasmlar notijorat tashkilotlar, matbuot va jamoatchilikka Creative Commons Attribution notijorat notijorat litsenziyasi bo'yicha taqdim etiladi. Siz taqdim etilgan rasmlarni o'zgartirmasligingiz kerak, faqat ularni kesib tashlang. tegishli o'lcham. Rasmlarni nusxalashda kreditdan foydalanish kerak;agar quyida ko'rsatilmagan bo'lsa, tasvirlar uchun "MIT" ni hisoblang.
MIT muhandislari tor, aylanma yo‘llar, masalan, miyaning labirint tomirlari bo‘ylab faol sirpanib yura oladigan magnit boshqariladigan simga o‘xshash robotni ishlab chiqdi.
Kelajakda ushbu robotli ip mavjud endovaskulyar texnologiya bilan birlashtirilishi mumkin, bu esa shifokorlarga anevrizma va insult kabi tiqilib qolish va shikastlanishlarni tezkor davolash uchun bemorning miya qon tomirlari orqali robotni masofadan boshqarish imkonini beradi.
"Qo'shma Shtatlarda insult o'limning beshinchi va nogironlikning asosiy sababidir.Agar o'tkir insultni dastlabki 90 daqiqada davolash mumkin bo'lsa, bemorning omon qolishi sezilarli darajada yaxshilanishi mumkin "deydi MIT mashinasozlik muhandisligi va fuqarolik va atrof-muhit muhandisligi dotsenti Chjao Xuanhe. "Agar biz qon tomirlarini teskari holatga keltiradigan qurilmani loyihalashtira olsak. Agar ushbu "bosh vaqt" davrida blokirovka bo'lsa, biz miyaning doimiy shikastlanishidan qochishimiz mumkin.Bu bizning umidimiz”.
Chjao va uning jamoasi, jumladan, MITning Mashinasozlik fakulteti aspiranti Yoonxo Kim o'zlarining yumshoq robot dizaynini bugungi kunda Science Robotics jurnalida tasvirlab berishadi. Maqolaning boshqa hammualliflari MIT aspiranti German Alberto Parada va tashrif buyurgan talabadir. Shengduo Liu.
Miyadagi qon pıhtılarını olib tashlash uchun shifokorlar odatda endovaskulyar jarrohlik amaliyotini o'tkazadilar, bu minimal invaziv protsedura bo'lib, bunda jarroh bemorning asosiy arteriyasi orqali, odatda oyog'i yoki chanog'iga yupqa ipni kiritadi. Bir vaqtning o'zida rentgen nurlaridan foydalanadigan floroskopik rahbarlik ostida. qon tomirlari tasvirini oling, keyin jarroh simni shikastlangan miya qon tomirlariga qo'lda yuqoriga aylantiradi. Keyin kateterni sim bo'ylab dori yoki qon quyqalarini olib tashlash moslamasini zararlangan hududga etkazish uchun o'tkazish mumkin.
Jarayon jismoniy mashaqqatli bo'lishi mumkin, dedi Kim va jarrohlardan floroskopiyaning takroriy nurlanish ta'siriga bardosh berish uchun maxsus tayyorgarlikdan o'tishlarini talab qiladi.
"Bu juda talabchan mahorat va bemorlarga xizmat ko'rsatish uchun jarrohlar etarli emas, ayniqsa shahar atrofi yoki qishloq joylarida", dedi Kim.
Bunday muolajalarda ishlatiladigan tibbiy yo'riqnomalar passivdir, ya'ni ular qo'lda ishlov berilishi kerak va ko'pincha metall qotishma yadrosidan yasalgan va polimer bilan qoplangan, Kimning aytishicha, bu ishqalanishni keltirib chiqarishi va qon tomirlarining qoplamasiga zarar etkazishi mumkin. tor joy.
Jamoa ularning laboratoriyasidagi ishlanmalar yo‘l-yo‘riq simlarini loyihalashda ham, shifokorlarning har qanday bog‘liq nurlanish ta’sirini kamaytirishda ham endovaskulyar muolajalarni yaxshilashga yordam berishi mumkinligini tushundi.
So'nggi bir necha yil ichida jamoa gidrogellar (asosan suvdan tayyorlangan biomoslashuvchan materiallar) va 3D bosma magnitlangan materiallar bo'yicha tajribaga ega bo'ldi, ular emaklash, sakrash va hatto to'pni ushlash uchun mo'ljallangan. magnit.
Yangi maqolada tadqiqotchilar gidrogellar va magnit ishga tushirish bo'yicha o'zlarining ishlarini birlashtirib, magnit boshqariladigan, gidrojel bilan qoplangan robot sim yoki yo'naltiruvchi simni ishlab chiqarishdi, ular qon tomirlarini haqiqiy o'lchamdagi silikon replika miyalari orqali magnit yo'naltirish uchun etarlicha yupqa qilishga muvaffaq bo'lishdi. .
Robot simning yadrosi nikel-titan qotishmasidan yoki "nitinol" dan yasalgan bo'lib, u ham egiluvchan, ham elastik bo'ladi. Bukilganida o'z shaklini saqlaydigan ilmoqlardan farqli o'laroq, nitinol sim o'zining asl shakliga qaytadi va unga ko'proq narsani beradi. qattiq, burilishli qon tomirlarini o'rashda egiluvchanlik. Jamoa simning yadrosini kauchuk xamir yoki siyoh bilan qopladi va unga magnit zarrachalarni joylashtirdi.
Nihoyat, ular ilgari ishlab chiqqan kimyoviy jarayondan foydalanib, magnit qoplamani gidrogel bilan yopishdi - bu material ostidagi magnit zarrachalarning ta'sirchanligiga ta'sir qilmaydi, shu bilan birga silliq, ishqalanishsiz, biologik mos keladigan sirtni ta'minlaydi.
Ular katta magnit (qo‘g‘irchoq arqoniga o‘xshab) yordamida simni igna teshigidan o‘tayotgan simni eslatuvchi kichik halqaning to‘siqlar yo‘nalishidan o‘tkazish orqali robot simning aniqligi va faolligini ko‘rsatdi.
Tadqiqotchilar, shuningdek, simni haqiqiy bemor miyasining kompyuter tomografiyasiga taqlid qiluvchi miyaning asosiy qon tomirlari, jumladan, pıhtılar va anevrizmalarning haqiqiy o‘lchamdagi silikon nusxasida sinab ko‘rdilar. Jamoa silikon idishni qonning viskozitesini taqlid qiluvchi suyuqlik bilan to‘ldirdi. , keyin robotni konteynerning tor yo'lidan o'tkazish uchun model atrofidagi katta magnitlarni qo'lda manipulyatsiya qildi.
Robotik iplarni funksionallashtirish mumkin, deydi Kim, ya'ni funksionallikni qo'shish mumkin, masalan, qon pıhtılarını kamaytiradigan dorilarni etkazib berish yoki lazer yordamida blokirovkalarni yo'q qilish. Ikkinchisini ko'rsatish uchun jamoa iplarning nitinol yadrolarini optik tolalar bilan almashtirdi va aniqladi. ular robotni magnit yo'l bilan boshqara oladi va u maqsadli hududga yetgandan so'ng lazerni faollashtiradi.
Tadqiqotchilar gidrojel bilan qoplangan robot simni qoplanmagan robot sim bilan solishtirganda, gidrogel simga juda zarur bo'lgan silliq afzallik bilan ta'minlab, tiqilib qolmasdan tor bo'shliqlar orqali sirpanish imkonini berishini aniqladilar. Endovaskulyar protseduralarda, bu xususiyat ishqalanishning oldini olish va ip o'tkazilayotganda idishning astariga zarar etkazish uchun kalit bo'ladi.
Seul Milliy Universitetining mashinasozlik professori Kyujin Cho: "Jarrohlikdagi qiyinchiliklardan biri bu miyaning diametri shunchalik kichikki, tijoriy kateterlar yeta olmaydigan murakkab qon tomirlarini kesib o'tishdir".“Ushbu tadqiqot ushbu qiyinchilikni qanday engish mumkinligini ko'rsatadi.potentsial va ochiq jarrohliksiz miyada jarrohlik muolajalarini amalga oshirish imkonini beradi.
Bu yangi robot ip jarrohlarni nurlanishdan qanday himoya qiladi? Magnit boshqariladigan yo‘riqnoma jarrohlarning simni bemorning qon tomiriga surish zaruratini yo‘q qiladi, deydi Kim. Bu shifokor ham bemorga yaqin bo‘lishi shart emas va , eng muhimi, nurlanishni ishlab chiqaradigan floroskop.
Yaqin kelajakda u shifokorlarga operatsiya xonasidan tashqarida, bemorlarning miyasini tasvirlaydigan floroskoplardan uzoqda yoki hatto butunlay boshqa joylarda bo'lish imkonini beruvchi mavjud magnit texnologiyalarni, masalan, katta magnitlar juftligini o'z ichiga olgan endovaskulyar jarrohlikni nazarda tutadi.
"Mavjud platformalar bemorga magnit maydonni qo'llashi va bir vaqtning o'zida floroskopiyani amalga oshirishi mumkin va shifokor magnit maydonni boshqa xonada yoki hatto boshqa shaharda joystik bilan boshqarishi mumkin", dedi Kim. Bizning robot ipimizni in vivo sinovdan o'tkazish uchun keyingi bosqichda mavjud texnologiyadan foydalaning.
Tadqiqotni moliyalashtirish qisman Dengiz tadqiqotlari boshqarmasi, MITning Soldier Nanotexnologiya Instituti va Milliy Fan Jamg'armasi (NSF) tomonidan amalga oshirildi.
Motherboard muxbiri Bekki Ferreyraning yozishicha, MIT tadqiqotchilari nevrologik qon quyqalari yoki insultlarni davolashda qo‘llanilishi mumkin bo‘lgan robot ipni ishlab chiqdilar.Robotlar “miyaning muammoli joylariga yetkazilishi mumkin bo‘lgan dori vositalari yoki lazerlar bilan jihozlanishi mumkin.Ushbu turdagi minimal invaziv texnologiya, shuningdek, insult kabi nevrologik favqulodda vaziyatlardan zararni kamaytirishga yordam beradi.
MIT tadqiqotchilari inson miyasini aylanib o'tadigan magnetron robototexnikasining yangi ipini yaratdilar, deb yozadi Smitsonlik muxbir Jeyson Deyli. "Kelajakda u miyadagi qon tomirlari orqali o'tib, tiqilib qolishni bartaraf etishga yordam beradi", deb tushuntiradi Deyli.
TechCrunch muxbiri Darrell Etheringtonning yozishicha, MI tadqiqotchilari miya jarrohligini kamroq invaziv qilish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan yangi robotli ipni ishlab chiqdilar. Etheringtonning tushuntirishicha, yangi robotli ip "miya qon tomirlari bilan bog'liq muammolarni davolashni oson va qulayroq qilishi mumkin, masalan, blokirovkalar va boshqalar. anevrizma va qon tomirlariga olib kelishi mumkin bo'lgan jarohatlar.
MIT tadqiqotchilari bir kun kelib miya jarrohligini kamroq invaziv qilishga yordam beradigan yangi magnit bilan boshqariladigan robot qurtni ishlab chiqdilar, deya xabar beradi New Scientist xodimi Kris Stoker-Uoker. Inson miyasining kremniy modelida sinovdan o'tkazilganda, “robot qiyin bo'lgan mikroorganizmlar orqali aylana oladi. qon tomirlariga yetib boradi”.
Gizmodo muxbiri Endryu Liszewskining yozishicha, MIT tadqiqotchilari tomonidan ishlab chiqilgan yangi ipga o'xshash robot ishi insultga olib keladigan tiqilib qolish va qon quyqalarini tezda tozalash uchun ishlatilishi mumkin."Robotlar nafaqat insultdan keyingi jarrohlik operatsiyalarini tezroq va tezroq qilishlari, balki radiatsiya ta'sirini ham kamaytirishlari mumkin edi. jarrohlar ko'pincha chidashlari kerak, - deb tushuntirdi Liszewski.