Ученые создали робонить для лечения инсульта

Инженеры Массачусетского технологического института создали нитевидного робота, которым можно управлять с помощью магнитного поля. Он может передвигаться по тонким кровеносным сосудам, не повреждая их. Поэтому с помощью этого робота хирурги смогут устранять закупорки и повреждения, возникающие при инсультах и аневризмах.

Сосудистые заболевания головного мозга, такие как инсульт, в большинстве стран мира занимают третье место среди причин смерти населения, после сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний. Их причиной часто становятся повреждение или закупорка кровеносных сосудов. Как правило, исправить эту ситуацию нужно очень быстро — от 1,5 до 24 часов в зависимости от вида повреждения, так как ткани мозга без притока крови отмирают за считанные минуты и часы.

Обычно операцию в таких случаях проводят с помощью специальной проволочки. Хирург вводит ее в артерию через внутреннюю сторону бедра или пах, а затем, следуя указаниями флюороскопа, направляет проволоку в поврежденный сосуд мозга.

Проблема подобной операции заключается в том, что ее сложно проводить, к тому же хирург во время нее получает дозу облучения от флюороскопа — около 0,5 миллизиверта за сеанс. Правда, эта доза не превышает даже естественный радиационный фон, 3 миллизиверта в год, который получают все люди на планете. Проволокой во время операции нужно управлять вручную. Обычно она сделана из металлического сплава, покрытого полимером, который может повредить сосуд в том случае, если застрянет в нем.

Чтобы избежать этого, современные робототехники создают «проволочных роботов», которые умеют двигаться самостоятельно, но и с ними возникают проблемы. Например, они недостаточно тонкие, чтобы передвигаться по кровеносным сосудам, и ими трудно управлять. Пневматические или гидравлические роботы слишком громоздки, а полимерные, которые двигаются за счет деформаций под воздействием тепла или света, меняют форму слишком медленно.

Поэтому команда инженеров из MIT предложила свой вариант тонкого проволочного робота. Разработчики соединили в нем две технологии: гидрогеля, то есть мягкого биосовместимого материала на основе воды, и магнитного управления. Благодаря этому роботом можно управлять дистанционно, он быстро двигается и не повреждает стенки сосудов.

Робот представляет собой нить, сердцевина которой выполнена из нитинола — материала, который может хорошо гнуться и одновременно сохранять упругость. Эта сердцевина покрыта эластичным полимером, в котором содержатся магнитные частицы. Наконец сверху конструкция покрыта гидрогелем, который не влияет на чувствительность магнитных частиц, но обеспечивает всей конструкции гладкую поверхность. Толщина робота — меньше миллиметра.

Работу своего детища инженеры продемонстрировали, направив его с помощью магнита через ряд специальных колец на подставках, которые имитировали кровеносный сосуд, а также через модель сосудов головного мозга в натуральную величину. Авторы работы сделали эту модель из силикона, заполнили ее жидкостью, имитирующей кровь, и воссоздали в ней тромбы по томографии головного мозга одного из пациентов. Робот смог преодолеть сосуды и добраться до закупоренных мест.

По словам инженеров, роботизированная нить сделает работу хирурга легче: ему не нужно будет с помощью физической силы проталкивать ее через кровеносные сосуды пациента, а значит, находиться рядом с флюороскопом. Он сможет управлять нитью, находясь в соседней комнате.

Инженеры надеются, что с помощью их робота технология эндоваскулярных операций на сосудах мозга станет совершеннее, то есть более эффективной и безопасной как для врача, так и для пациента. К тому же робонить можно сделать еще лучше, например заменив нитиноловую сердцевину на оптическое волокно, и таким образом лечить сосуды лазером изнутри. Или доставлять с ее помощью к нужным местам лечебные препараты. Следующий шаг инженеров — испытание робота на живом пациенте.

В избранное

Комментарии: 0

Вы не авторизованы. Пожалуйста, авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оставить комментарий.

Также по теме

Поиск по тегам

Присоединяйся к нам

Статистика

Капитализация : USD

Объем 24ч: USD

Доминация BTC: %

ТОП по росту (24Ч)

ТОП по падению (24Ч)