Bithear a’ toirt seachad ìomhaighean a tha rim faighinn airson an luchdachadh a-nuas air làrach-lìn Oifis Naidheachd MIT do bhuidhnean neo-mhalairteach, na meadhanan, agus am poball fo Cheadachas Neo-Thràthail Neo-mhalairteach Creative Commons Attribution. meud iomchaidh.Feumar creideas a chleachdadh nuair a bhios tu a’ dèanamh lethbhreac de dhealbhan;mura h-eil e air a thoirt seachad gu h-ìosal, creideas “MIT” airson ìomhaighean.
Tha innleadairean MIT air inneal-fuadain coltach ri uèir a stiùireadh gu magnetach a dh’ fhaodas gluasad gu gnìomhach tro shlighean cumhang, lùbach, leithid vasculature labyrinthine an eanchainn.
Anns an àm ri teachd, faodar an t-snàthainn robotach seo a chur còmhla ris an teicneòlas endovascular a th’ ann mar-thà, a’ leigeil le dotairean inneal-fuadain a stiùireadh air astar tro shoithichean fala eanchainn euslaintich gus dèiligeadh gu luath ri bacaidhean agus lotan, leithid an fheadhainn a tha a’ tachairt ann an aneurysms agus stròcan.
“Is e stròc an còigeamh prìomh adhbhar bàis agus prìomh adhbhar ciorraim anns na Stàitean Aonaichte.Ma thèid dèiligeadh ri stròcan gann anns a’ chiad 90 mionaid no mar sin, dh’ fhaodadh mairsinneachd euslaintich a bhith air a leasachadh gu mòr,” thuirt MIT Mechanical Engineering agus Zhao Xuanhe, àrd-ollamh co-cheangailte ann an innleadaireachd catharra agus àrainneachdail, “Mas urrainn dhuinn inneal a dhealbhadh gus a dhol air ais bhìorasach. bacadh rè na h-ùine ‘prìomh-ùine’ seo, dh’ fhaodadh sinn milleadh eanchainn maireannach a sheachnadh.Sin ar dòchas.”
Tha Zhao agus an sgioba aige, a’ gabhail a-steach prìomh ùghdar Yoonho Kim, oileanach ceumnachaidh ann an Roinn Innleadaireachd Meacanaigeach MIT, a’ toirt cunntas air an dealbhadh robot bog aca an-diugh anns an iris Science Robotics.Other co-ùghdaran a’ phàipeir tha oileanach ceumnaiche MIT Gearmailteach Alberto Parada agus oileanach tadhail Shengduo Liu.
Gus clots fala a thoirt air falbh bhon eanchainn, mar as trice bidh dotairean a 'dèanamh lannsaireachd endovascular, modh-obrach cho beag ionnsaigheach anns a bheil an lannsair a' cur a-steach snàithlean tana tro phrìomh artaire euslainteach, mar as trice anns a 'chas no an groin.Under stiùireadh fluoroscopic, a bhios a' cleachdadh X-ghathan gus Faodaidh an catheter an uairsin a dhol seachad air an uèir gus an droga no inneal lorg clot a lìbhrigeadh don raon air a bheil buaidh.
Faodaidh an dòigh-obrach a bhith dùbhlanach gu corporra, thuirt Kim, agus tha e ag iarraidh gum bi lannsairean air an trèanadh gu sònraichte gus seasamh an-aghaidh an rèididheachd a tha a’ nochdadh a-rithist air fluoroscopy.
“Is e sgil gu math dùbhlanach a th’ ann, agus gu sìmplidh chan eil lannsairean gu leòr ann airson euslaintich a fhrithealadh, gu sònraichte ann an sgìrean fo-bhailtean no dùthchail, ”thuirt Kim.
Tha sreangan-iùil meidigeach a thathar a’ cleachdadh ann an leithid de mhodhan-obrach fulangach, a’ ciallachadh gum feum iad a bhith air an làimhseachadh le làimh, agus gu tric bidh iad air an dèanamh le cridhe alloy meatailt agus air an còmhdach le polymer, a tha Kim ag ràdh a dh’ fhaodadh suathadh agus milleadh a dhèanamh air lìnigeadh shoithichean fala. àite teann.
Thuig an sgioba gum faodadh leasachaidhean san obair-lann aca cuideachadh le bhith a’ leasachadh a leithid de mhodhan-obrach endovascular, an dà chuid ann a bhith a’ dealbhadh uèirichean-iùil agus ann a bhith a’ lughdachadh na tha dotairean a’ faighinn a-mach mu rèididheachd sam bith co-cheangailte ris.
Thairis air na beagan bhliadhnaichean a dh’ fhalbh, tha an sgioba air eòlas a thogail ann an hydrogels (stuthan biocompatible sa mhòr-chuid air an dèanamh le uisge) agus clò-bhualadh 3D stuthan magneto-actuated a dh’ fhaodar a dhealbhadh gus snàgadh, leum agus eadhon ball a ghlacadh, dìreach le bhith a’ leantainn stiùireadh an magnet.
Anns a’ phàipear ùr, chuir an luchd-rannsachaidh an cuid obrach còmhla air hydrogels agus gnìomhachd magnetach gus uèir robotach no sreang treòrachaidh a bha air a stiùireadh gu magnetach, còmhdaichte le hidrogel, a thoirt gu buil a bha comasach dhaibh a dhèanamh tana gu leòr gus soithichean-fala a stiùireadh gu magnetach tro eanchainn mac-samhail silicone meud-beatha. .
Tha cridhe na h-uèir robotach air a dhèanamh de nicil-titanium alloy, no “nitinol,” stuth a tha an dà chuid lùbte agus elastagach. Eu-coltach ri crochairean, a chumas an cumadh nuair a thèid a chromadh, bidh an uèir nitinol a’ tilleadh chun chumadh tùsail, a’ toirt barrachd dha. sùbailteachd nuair a bha iad a’ pasgadh soithichean-fala teann, trom. Chòmhdaich an sgioba cridhe na h-uèir ann am paste rubair, no inc, agus chuir iad mìrean magnaiteach a-steach innte.
Mu dheireadh, chleachd iad pròiseas ceimigeach a bha iad air a leasachadh roimhe seo gus an còmhdach magnatach a chòmhdach agus a cheangal le hydrogel - stuth nach toir buaidh air freagairteachd nam mìrean magnetach bunaiteach, fhad ‘s a tha iad fhathast a’ toirt seachad uachdar rèidh, gun suathadh, biocompatible.
Sheall iad mionaideachd agus gnìomhachadh uèir robotach le bhith a’ cleachdadh magnet mòr (gu math coltach ri ròp pupaid) gus an uèir a stiùireadh tro chùrsa cnap-starra lùb beag, a’ cuimhneachadh uèir a’ dol tro shùil snàthad.
Rinn an luchd-rannsachaidh cuideachd deuchainn air an uèir ann am mac-samhail silicone meud-beatha de phrìomh shoithichean fala na h-eanchainn, a’ toirt a-steach clots agus aneurysms, a rinn atharrais air sganaidhean CT de eanchainn fìor euslainteach. Lìon an sgioba soitheach silicone le leaghan a tha coltach ri slaodachd fala. , an uairsin a 'làimhseachadh magnets mòra timcheall a' mhodail gus an inneal-fuadain a stiùireadh tro shlighe lùbach, cumhang an t-soithich.
Faodar snàithleanan robotach a chuir an gnìomh, tha Kim ag ràdh, a’ ciallachadh gum faodar gnìomhachd a chuir ris - mar eisimpleir, a’ lìbhrigeadh dhrogaichean a lughdaicheas clots fala no a bhriseas cnapan-starra le lasers. b’ urrainn dhaibh an inneal-fuadain a stiùireadh gu magnetach agus an leusair a chuir an gnìomh aon uair ‘s gun ruigeadh e an raon targaid.
Nuair a rinn an luchd-rannsachaidh coimeas eadar an uèir robotach còmhdaichte le hydrogel agus an uèir robotach neo-chòmhdach, lorg iad gu robh an hydrogel a’ toirt buannachd sleamhainn don uèir air an robh feum mòr, a’ leigeil leis a dhol tro àiteachan nas teann gun a dhol an sàs ann am modhan endovascular, bidh an togalach seo deatamach gus casg a chuir air suathadh agus milleadh air lìnigeadh an t-soithich mar a thèid an snàithlean seachad.
“Is e aon dhùbhlan ann an obair-lannsa a bhith comasach air a dhol thairis air na soithichean fala iom-fhillte san eanchainn a tha cho beag ann an trast-thomhas nach urrainn catheters malairteach a ruighinn,” thuirt Kyujin Cho, àrd-ollamh innleadaireachd meacanaigeach aig Oilthigh Nàiseanta Seoul.“Tha an sgrùdadh seo a’ sealltainn mar a gheibh thu thairis air an dùbhlan seo.comasach agus comasachadh modhan lannsaireachd san eanchainn às aonais lannsaireachd fosgailte."
Ciamar a tha an t-snàthainn robotach ùr seo a’ dìon lannsairean bho rèididheachd? , nas cudromaiche, an fluoroscope a bhios a 'dèanamh an rèididheachd.
A dh’ aithghearr, bidh e a’ faicinn lannsaireachd endovascular a’ toirt a-steach teicneòlas magnetach a th’ ann mar-thà, leithid paidhrichean de magnets mòra, a’ leigeil le dotairean a bhith taobh a-muigh an t-seòmar obrachaidh, air falbh bho fluoroscopes a bhios a’ dealbh eanchainn euslaintich, no eadhon ann an àiteachan gu tur eadar-dhealaichte.
“Faodaidh na h-àrd-ùrlaran a th’ ann mar-thà raon magnetach a chuir an sàs ann an euslainteach agus fluoroscopy a dhèanamh aig an aon àm, agus faodaidh an dotair smachd a chumail air an raon magnetach le clàr gàirdeachais ann an seòmar eile, no eadhon ann am baile-mòr eile, ”thuirt Kim. cleachd an teicneòlas a th’ ann mar-thà anns an ath cheum gus deuchainn a dhèanamh air an t-snàthainn robotach againn in vivo.”
Thàinig maoineachadh airson an rannsachaidh gu ìre bhon Oifis Rannsachadh Cabhlach, Institiud Nanoteicneòlas Saighdear MIT, agus an National Science Foundation (NSF).
Tha neach-aithris bòrd-màthraichean Becky Ferreira a 'sgrìobhadh gu bheil luchd-rannsachaidh MIT air snàithlean robotach a leasachadh a dh' fhaodadh a bhith air a chleachdadh gus clots fuil euslainteach no stròcan a làimhseachadh.Dh’ fhaodadh an seòrsa seo de theicneòlas nach eil cho iongantach cuideachadh le bhith a’ lughdachadh milleadh bho èiginn eanchainn leithid stròcan.”
Tha luchd-rannsachaidh MIT air snàithlean ùr de robotics magnetron a chruthachadh a dh’ fhaodas lùbadh tron ​​​​eanchainn daonna, tha neach-aithris Smithsonian Jason Daley a’ sgrìobhadh.
Tha an neach-aithris TechCrunch Darrell Etherington a’ sgrìobhadh gu bheil luchd-rannsachaidh MI air snàithlean robotach ùr a leasachadh a dh’ fhaodadh a bhith air a chleachdadh gus lannsaireachd eanchainn a dhèanamh cho ionnsaigheach. leòintean a dh’ fhaodadh leantainn gu aneurysms agus stròcan. ”
Tha luchd-rannsachaidh MIT air cnuimh robotach ùr fo smachd magnetach a leasachadh a dh’ fhaodadh aon latha cuideachadh le bhith a ’dèanamh lannsaireachd eanchainn cho ionnsaigheach, ag aithris Chris Stocker-Walker bho Neach-saidheans Ùr. ruighinn air soithichean fuil.”
Tha neach-aithris Gizmodo, Anndra Liszewski, a’ sgrìobhadh gum faodadh obair robotach ùr coltach ri snàithlean a chaidh a leasachadh le luchd-rannsachaidh MIT a chleachdadh gus cnapan-starra agus clots a dh’ adhbhraicheas stròcan a ghlanadh gu sgiobalta. gum feum lannsairean fhulang gu tric, ”mhìnich Liszewski.