Ερευνητές στις ΗΠΑ δημιούργησαν ρομπότ σε μέγεθος χαπιού που κινείται μέσα στο γαστρεντερικό σύστημα με εξωτερικά μαγνητικά πεδία. Η τεχνολογία φιλοδοξεί να αντικαταστήσει επεμβατικές ενδοσκοπήσεις και να επιτρέψει στοχευμένες θεραπείες με ελάχιστη ταλαιπωρία για τον ασθενή.
Ένα ρομπότ που κατασκευάζεται με τρισδιάστατη εκτύπωση και καθοδηγείται μαγνητικά ανοίγει τον δρόμο για λιγότερο επεμβατικές διαγνωστικές και θεραπευτικές πράξεις στο γαστρεντερικό σύστημα. Η συσκευή αναπτύχθηκε από ερευνητές του University of Texas at Austin και θα μπορούσε στο μέλλον να αντικαταστήσει μέρος των ενδοσκοπικών διαδικασιών.
Η ιδέα γεννήθηκε από προσωπική ιατρική εμπειρία
Ο Fangzhou Xia, διευθυντής του εργαστηρίου MINIMAX, οδηγήθηκε στην έρευνα μετά από σοβαρό επεισόδιο χοληφόρων οδών που τον υποχρέωσε σε επαναλαμβανόμενες ERCP επεμβάσεις και αφαίρεση χοληδόχου κύστης.
Οι εμπειρίες αυτές ανέδειξαν τα μειονεκτήματα των κλασικών ενδοσκοπήσεων: ερεθισμό, δυσφορία και υψηλό επεμβατικό φορτίο για τον ασθενή.
Σε συνεργασία με τον Giovanni Traverso του MIT ξεκίνησε η ανάπτυξη καταπιώμενων ρομποτικών συστημάτων που θα κινούνται μέσα στο σώμα με εξωτερικά μαγνητικά πεδία.
Πώς λειτουργεί η ρομποτική κάψουλα
Η κάψουλα έχει μέγεθος χαπιού και καλύπτεται από «μαλακό» μαγνητικό περίβλημα που δημιουργήθηκε με ανάμειξη σωματιδίων NdFeB σε σιλικόνη και τρισδιάστατη εκτύπωση.
Η τεχνολογία επιτρέπει:
-
κύλιση και περιστροφή με απόλυτο έλεγχο κατεύθυνσης
-
σταθερή πλοήγηση ακόμη και σε ανώμαλες επιφάνειες
-
αποφυγή ογκωδών εσωτερικών μαγνητών
-
ελεύθερο χώρο για κάμερες, αισθητήρες ή φάρμακα
Η διάταξη μαγνήτισης εμπνεύστηκε από το Halbach array ώστε το ρομπότ να ευθυγραμμίζεται αυτόματα με το εξωτερικό πεδίο και να κινείται ομαλά χωρίς πολύπλοκους αλγορίθμους ελέγχου.
Πιο ακριβές από τις προηγούμενες κάψουλες
Οι προσομοιώσεις ANSYS Maxwell έδειξαν ότι η ανισότροπη μαγνητική δομή δημιουργεί σταθερή ροπή και ελαχιστοποιεί την αστάθεια που εμφανίζουν συμβατικοί κυλινδρικοί μαγνήτες.
Έτσι μειώνονται οι ολισθήσεις, οι αποκλίσεις πορείας και οι ανεπιθύμητες ταλαντώσεις.
Παράλληλα, με συνδυασμό αισθητήρων αδράνειας και εξωτερικών καμερών μειώνεται σημαντικά η ανάγκη ακτινοσκόπησης, άρα και η έκθεση του ασθενούς σε ακτινοβολία.
Πιθανές ιατρικές εφαρμογές
Η ρομποτική κάψουλα μπορεί να φιλοξενήσει:
-
κάμερα για ενεργή ενδοσκόπηση
-
εργαλεία βιοψίας
-
στοχευμένη χορήγηση φαρμάκων
-
αισθητήρες παρακολούθησης
-
χημειοθεραπευτικούς ή αντιφλεγμονώδεις παράγοντες
Οι ερευνητές στοχεύουν σε ενδοσκοπικές πράξεις χωρίς αναισθησία και με ελάχιστη ενόχληση για τον ασθενή.
Τα επόμενα βήματα
Πριν από κλινική χρήση απαιτείται επιβεβαίωση βιοσυμβατότητας και δοκιμές σε ζωικά μοντέλα.
Η ομάδα εργάζεται στην ενίσχυση του μαγνητικού ελέγχου, στη μικροηλεκτρονική και στην ασύρματη φόρτιση.
Μακροπρόθεσμα, το σύστημα θα μπορούσε να επιτρέψει «χειρουργική από μέσα», υλοποιώντας την ιδέα του Richard Feynman για μικροσκοπικούς γιατρούς μέσα στο σώμα.
Κάντε like στη σελίδα μας στο facebook για να μαθαίνετε όλα τα νέα
Διαβάστε επίσης
Υπάρχουν οφέλη όταν πίνουμε καφέ με άδειο στομάχι
Τα 7 τρόφιμα που πρέπει να αποφεύγετε με άδειο στομάχι
