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        像線程一樣的機(jī)器人可以提供減少凝塊的療法

        麻省理工學(xué)院(MIT)的一組研究人員開發(fā)了一種類似螺紋的鐵磁機(jī)器人,該機(jī)器人可以在復(fù)雜而受限制的環(huán)境中滑行,例如大腦的迷宮式脈管系統(tǒng)。

        像線程一樣的機(jī)器人可以提供減少凝塊的療法

        為了清除大腦中的血凝塊,醫(yī)生通常會(huì)執(zhí)行血管內(nèi)手術(shù),這是一種微創(chuàng)手術(shù),其中外科醫(yī)生通過患者的主動(dòng)脈(通常是腿部或腹股溝)插入細(xì)線。

        在產(chǎn)生輻射的熒光鏡的引導(dǎo)下,該熒光鏡同時(shí)使用X射線對(duì)血管成像,然后,外科醫(yī)生手動(dòng)將金屬絲向上旋轉(zhuǎn)到受損的腦血管中。

        然后可以沿導(dǎo)線穿入導(dǎo)管,以將藥物或凝塊回收裝置輸送到患處。

        麻省理工學(xué)院機(jī)械工程系的研究生Yoonho Kim說:“該程序可能會(huì)給身體帶來負(fù)擔(dān),要求外科醫(yī)生必須接受專門的培訓(xùn),以承受熒光透視法反復(fù)引起的輻射暴露。”

        “這是一項(xiàng)要求很高的技能,而且根本沒有足夠的外科醫(yī)生為患者提供服務(wù),尤其是在郊區(qū)或農(nóng)村地區(qū)。”

        在此類過程中使用的醫(yī)用導(dǎo)絲是被動(dòng)的,這意味著它們必須手動(dòng)操作,并且通常由金屬合金芯制成,并涂有聚合物,如果金屬絲暫時(shí)粘住,則該材料可能會(huì)產(chǎn)生摩擦并損壞血管內(nèi)襯在特別狹窄的空間中。

        Kim和同事將他們的工作結(jié)合到了水凝膠(主要是水制成的生物相容性材料)和3D打印的磁致驅(qū)動(dòng)材料中,以產(chǎn)生可磁控,水凝膠涂覆的機(jī)械手線,他們能夠?qū)⑵渲瞥勺銐虮〉牟牧弦赃M(jìn)行磁性引導(dǎo)通過真人大小的大腦血管仿生硅膠復(fù)制品。

        機(jī)械手的線芯由鎳鈦合金(稱為鎳鈦諾)制成,這種材料既彎曲又有彈性。

        不同于在彎曲時(shí)仍能保持其形狀的衣架,鎳鈦合金線材將恢復(fù)其原始形狀,從而使其在通過緊繃的彎曲容器纏繞時(shí)具有更大的靈活性。

        科學(xué)家用一種橡膠狀的糊劑或墨水包裹了電線的芯,然后用磁性顆粒將它們嵌入其中。

        最終,他們使用了先前開發(fā)的化學(xué)工藝,將磁性覆蓋物與水凝膠包覆并結(jié)合在一起。

        他們通過使用大型磁鐵(類似于牽線木偶的細(xì)繩)來引導(dǎo)機(jī)器人穿過小環(huán)的障礙物路線,從而證明了機(jī)器人線程的精確性和激活性,讓人想起了穿過針眼的線程。

        作者還測試了真人大小的大腦主要血管的硅膠復(fù)制品中的螺紋,包括血塊和動(dòng)脈瘤,該模型是根據(jù)實(shí)際患者大腦的CT掃描建模而成的。

        他們?cè)诠铇渲萜髦刑畛淞四M血液粘度的液體,然后在模型周圍手動(dòng)操縱了一塊大磁鐵,以引導(dǎo)機(jī)器人通過容器彎曲的狹窄路徑。

        “機(jī)器人線可以被功能化,這意味著可以添加功能,例如,以減少凝塊的藥物或用激光打破阻塞,”金說。

        他補(bǔ)充說:“可電磁操縱的導(dǎo)線消除了外科醫(yī)生將導(dǎo)線物理地推過患者血管的必要性。”

        “這意味著醫(yī)生也不必靠近患者,更重要的是,可以產(chǎn)生輻射的熒光鏡。”

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