Picha zinazopatikana kwa kupakuliwa kwenye tovuti ya Ofisi ya Vyombo vya Habari ya MIT hutolewa kwa mashirika yasiyo ya kibiashara, vyombo vya habari, na umma chini ya Leseni Isiyo ya Kibiashara ya Attribution Attribution Non-Derivative. Haupaswi kubadilisha picha zilizotolewa, zipunguze tu kwa ukubwa unaofaa.Mikopo lazima itumike wakati wa kunakili picha;ikiwa haijatolewa hapa chini, salio la "MIT" kwa picha.
Wahandisi wa MIT wameunda roboti inayoweza kudhibitiwa kama waya ambayo inaweza kuteleza kupitia njia nyembamba, zenye vilima, kama vile vasculature ya labyrinthine ya ubongo.
Katika siku zijazo, uzi huu wa roboti unaweza kuunganishwa na teknolojia iliyopo ya endovascular, kuruhusu madaktari kuongoza roboti kwa mbali kupitia mishipa ya damu ya mgonjwa ili kutibu kwa haraka kuziba na vidonda, kama vile vinavyotokea kwenye aneurysms na stroke.
“Kiharusi ni chanzo cha tano cha vifo na sababu kuu ya ulemavu nchini Marekani.Ikiwa viboko vikali vinaweza kutibiwa katika dakika 90 za kwanza au zaidi, maisha ya mgonjwa yanaweza kuboreshwa sana, "anasema Uhandisi wa Mitambo wa MIT na Zhao Xuanhe, profesa msaidizi wa uhandisi wa kiraia na mazingira, alisema."Ikiwa tunaweza kubuni kifaa cha kubadilisha mishipa kuziba katika kipindi hiki cha 'wakati mkuu', tunaweza kuepuka uharibifu wa kudumu wa ubongo.Hilo ndilo tumaini letu.”
Zhao na timu yake, pamoja na mwandishi mkuu Yoonho Kim, mwanafunzi aliyehitimu katika Idara ya Uhandisi wa Mitambo ya MIT, wanaelezea muundo wao wa roboti laini leo kwenye jarida la Sayansi Robotics. Shengduo Liu.
Ili kuondoa kuganda kwa damu kwenye ubongo, kwa kawaida madaktari hufanya upasuaji wa endovascular, utaratibu usiovamia sana ambapo daktari wa upasuaji huingiza uzi mwembamba kupitia ateri kuu ya mgonjwa, kwa kawaida kwenye mguu au kinena.Chini ya mwongozo wa fluoroscopic, ambao hutumia X-rays picha ya mishipa ya damu, daktari mpasuaji anazungusha waya kwa mikono hadi kwenye mishipa ya damu ya ubongo iliyoharibika. Katheta inaweza kupitishwa kando ya waya ili kutoa dawa au kifaa cha kurejesha damu kwenye eneo lililoathiriwa.
Utaratibu huo unaweza kuwa wa kuhitaji sana kimwili, Kim alisema, na unahitaji madaktari wa upasuaji kupata mafunzo maalum ya kustahimili mfiduo unaorudiwa wa mionzi ya fluoroscopy.
"Ni ujuzi unaohitaji sana, na hakuna madaktari wa kutosha wa kuhudumia wagonjwa, hasa katika maeneo ya mijini au vijijini," Kim alisema.
Waya za matibabu zinazotumiwa katika taratibu kama hizo ni tulivu, kumaanisha ni lazima zidhibitiwe kwa mikono, na mara nyingi hutengenezwa kwa msingi wa aloi ya chuma na kupakwa polima, ambayo Kim anasema inaweza kusababisha msuguano na kuharibu utando wa mishipa ya damu. Kukwama kwa muda hasa nafasi tight.
Timu iligundua kuwa maendeleo katika maabara yao yanaweza kusaidia kuboresha taratibu kama hizi za endovascular, katika muundo wa waya za mwongozo na katika kupunguza mfiduo wa madaktari kwa mionzi yoyote inayohusiana.
Katika miaka michache iliyopita, timu imejijengea utaalam katika hidrojeli (vifaa vinavyoendana na kibiolojia vilivyotengenezwa kwa maji) na nyenzo za uchapishaji za 3D zinazoweza kutengenezwa kwa kutambaa, kuruka na hata kushika mpira, kwa kufuata tu mwelekeo wa sumaku.
Katika karatasi hiyo mpya, watafiti walichanganya kazi yao juu ya hidrojeni na uanzishaji wa sumaku ili kutoa waya wa roboti unaoweza kudhibitiwa kwa nguvu wa hydrogel, au waya wa mwongozo, ambao waliweza Kutengeneza nyembamba ya kutosha kuongoza mishipa ya damu kwa nguvu kupitia ubongo wa replica ya saizi ya maisha. .
Kiini cha waya wa roboti kimeundwa kwa aloi ya nikeli-titanium, au "nitinol," nyenzo ambayo inaweza kupindana na elastic. Tofauti na hangers, ambazo huhifadhi umbo lao wakati wa kupinda, waya wa nitinol hurudi kwenye umbo lake la asili, na kuifanya zaidi. kunyumbulika wakati wa kufunga mishipa ya damu yenye mikazo, inayotesa. Timu iliweka msingi wa waya katika kuweka mpira, au wino, na kupachika chembe za sumaku ndani yake.
Hatimaye, walitumia mchakato wa kemikali ambao walikuwa wameunda hapo awali ili kupaka na kuunganisha wekeleo wa sumaku kwa hidrogeli—nyenzo ambayo haiathiri mwitikio wa chembe za sumaku za msingi, huku ikiendelea kutoa uso laini, usio na Msuguano, unaopatana na kibiolojia.
Walionyesha usahihi na uanzishaji wa waya wa roboti kwa kutumia sumaku kubwa (kama vile kamba ya kikaragosi) ili kuongoza waya kupitia kizuizi cha kitanzi kidogo, kukumbusha waya kupita kwenye tundu la sindano.
Watafiti pia walijaribu waya katika saizi ya silikoni ya mishipa mikuu ya damu ya ubongo, ikiwa ni pamoja na kuganda na aneurysms, ambayo iliiga uchunguzi wa CT wa ubongo halisi wa mgonjwa. Timu ilijaza chombo cha silikoni na kioevu kinachoiga mnato wa damu. , kisha akadhibiti sumaku kubwa kwa mikono kuzunguka muundo ili kuongoza roboti kupitia njia nyembamba ya kontena.
Nyuzi za roboti zinaweza kutekelezwa, Kim anasema, akimaanisha kuwa utendakazi unaweza kuongezwa—kwa mfano, kutoa dawa zinazopunguza kuganda kwa damu au kuvunja vizuizi kwa kutumia leza. wangeweza kuongoza roboti kwa nguvu na kuwasha leza mara ilipofika eneo lengwa.
Watafiti walipolinganisha waya wa roboti uliofunikwa na hidrojeli na waya wa roboti ambao haujafunikwa, waligundua kuwa hidrogeli hiyo ilitoa waya huo kwa manufaa ya utelezi uliohitajika sana, na kuuruhusu kuteleza kupitia nafasi ngumu zaidi bila kukwama. mali hii itakuwa muhimu kwa kuzuia msuguano na uharibifu wa bitana ya chombo wakati thread inapitishwa.
"Changamoto moja katika upasuaji ni kuweza kuvuka mishipa changamano ya damu katika ubongo ambayo ni kipenyo kidogo sana kwamba catheter za kibiashara haziwezi kufikia," alisema Kyujin Cho, profesa wa uhandisi wa mitambo katika Chuo Kikuu cha Taifa cha Seoul.“Utafiti huu unaonyesha jinsi ya kuondokana na changamoto hii.uwezo na kuwezesha taratibu za upasuaji kwenye ubongo bila upasuaji wa wazi."
Je, uzi huu mpya wa roboti unawalindaje madaktari wa upasuaji dhidi ya mionzi?Njia ya kuongozea sumaku inaondoa hitaji la madaktari wa upasuaji kusukuma waya kwenye mshipa wa damu wa mgonjwa, Kim alisema.Hii ina maana kwamba daktari pia si lazima awe karibu na mgonjwa na , muhimu zaidi, fluoroscope ambayo hutoa mionzi.
Katika siku za usoni, anatazamia upasuaji wa endovascular unaojumuisha teknolojia iliyopo ya sumaku, kama vile jozi za sumaku kubwa, kuruhusu madaktari kuwa nje ya chumba cha upasuaji, mbali na floranuzi zinazoonyesha ubongo wa wagonjwa, au hata katika maeneo tofauti kabisa.
"Majukwaa yaliyopo yanaweza kutumia uga wa sumaku kwa mgonjwa na kufanya uchunguzi wa fluoroscopy kwa wakati mmoja, na daktari anaweza kudhibiti uga wa sumaku kwa kijiti cha furaha katika chumba kingine, au hata katika jiji tofauti," Kim alisema. tumia teknolojia iliyopo katika hatua inayofuata ili kujaribu uzi wetu wa roboti katika vivo."
Ufadhili wa utafiti huo ulikuja kwa sehemu kutoka Ofisi ya Utafiti wa Wanamaji, Taasisi ya MIT ya Soldier Nanotechnology, na Taasisi ya Kitaifa ya Sayansi (NSF).
Ripota wa ubao wa mama Becky Ferreira anaandika kwamba watafiti wa MIT wameunda uzi wa roboti ambao unaweza kutumika kutibu mishipa ya damu ya neva au viboko. Roboti zinaweza kuwa na dawa au leza ambazo "zinaweza kuwasilishwa kwa maeneo yenye shida ya ubongo.Aina hii ya teknolojia yenye uvamizi mdogo pia inaweza kusaidia kupunguza uharibifu kutoka kwa dharura za mishipa ya fahamu kama vile kiharusi.
Watafiti wa MIT wameunda uzi mpya wa roboti za magnetron ambazo zinaweza kupita kupitia ubongo wa mwanadamu, mwandishi wa Smithsonian Jason Daley anaandika.
Ripota wa TechCrunch Darrell Etherington anaandika kwamba watafiti wa MI wameunda thread mpya ya roboti ambayo inaweza kutumika kufanya upasuaji wa ubongo usiwe na uvamizi.Etherington alielezea kwamba thread mpya ya roboti inaweza "kufanya iwe rahisi na kupatikana zaidi kutibu matatizo ya cerebrovascular, kama vile kuziba na vidonda vinavyoweza kusababisha aneurysms na stroke.”
Watafiti wa MIT wameunda minyoo mpya ya roboti inayodhibitiwa na sumaku ambayo siku moja inaweza kusaidia kufanya upasuaji wa ubongo kuwa chini ya uvamizi, anaripoti Chris Stocker-Walker wa New Scientist. Inapojaribiwa kwenye modeli ya silicon ya ubongo wa mwanadamu, "roboti inaweza kuzunguka kwa bidii- kufikia mishipa ya damu.”
Ripota wa Gizmodo Andrew Liszewski anaandika kwamba kazi mpya ya roboti kama nyuzi iliyotengenezwa na watafiti wa MIT inaweza kutumika kuondoa haraka vizuizi na mabonge ambayo husababisha kiharusi. ambayo mara nyingi madaktari wa upasuaji hulazimika kuvumilia,” Liszewski alieleza.