磁性機器人可進入最小支氣管采樣
根據21日發表在《軟體機器人》雜誌上的論文,英國利茲大學“風暴”實驗室團隊開發了一種“磁性觸手機器人”,直徑隻有2毫hao米mi,大da約yue是shi圓yuan珠zhu筆bi筆bi尖jian的de兩liang倍bei,可ke由you患huan者zhe體ti外wai的de磁ci鐵tie引yin導dao進jin入ru肺fei部bu狹xia窄zhai的de管guan道dao。研yan究jiu證zheng明ming,這zhe種zhong機ji器qi人ren可ke以yi到dao達da肺fei部bu最zui小xiao的de支zhi氣qi管guan處chu,可ke采cai集ji組zu織zhi樣yang本ben或huo提ti供gong癌ai症zheng治zhi療liao。
目前,醫學界使用支氣管鏡對肺部和呼吸道進行檢查,包括使用一個直徑約3.5至4毫米的軟管狀器械穿過鼻子或口腔,進入支氣管通道。由於其體積限製,支氣管鏡隻能到達支氣管樹的上層。
為了更深入地研究肺部,醫生使用直徑約2毫hao米mi的de導dao管guan或huo細xi管guan通tong過guo支zhi氣qi管guan鏡jing,進jin入ru肺fei的de較jiao細xi小xiao管guan。但dan是shi,醫yi生sheng在zai如ru何he移yi動dong支zhi氣qi管guan鏡jing方fang麵mian受shou到dao限xian製zhi,很hen難nan將jiang儀yi器qi和he導dao管guan引yin導dao到dao需xu要yao的de地di方fang。
現在,磁性觸手機器人的開發使檢查更具可操作性,醫生可使用個性化的機器人引導係統來應對不同的手術。
負責監督這項研究的風暴實驗室主任皮埃特羅·瓦爾達斯特裏教授說:“一個2毫(hao)米(mi)大(da)小(xiao)的(de)磁(ci)性(xing)觸(chu)手(shou)機(ji)器(qi)人(ren)或(huo)導(dao)管(guan),其(qi)形(xing)狀(zhuang)通(tong)過(guo)磁(ci)性(xing)控(kong)製(zhi)以(yi)符(fu)合(he)支(zhi)氣(qi)管(guan)樹(shu)的(de)解(jie)剖(pou)結(jie)構(gou),可(ke)以(yi)到(dao)達(da)肺(fei)的(de)大(da)部(bu)分(fen)區(qu)域(yu),這(zhe)將(jiang)是(shi)檢(jian)查(zha)和(he)治(zhi)療(liao)可(ke)能(neng)的(de)肺(fei)癌(ai)和(he)其(qi)他(ta)肺(fei)部(bu)疾(ji)病(bing)的(de)重(zhong)要(yao)臨(lin)床(chuang)工(gong)具(ju)。”
為減小機器人的尺寸,同時保持運動的可控性,研究人員用一係列相互連接的圓柱形管段製造了機器人,每個管段直徑2毫米,長度約80毫米。這種材料由柔軟的彈性體或橡膠狀材料製成,其中浸漬了微小的磁性顆粒。
由(you)於(yu)磁(ci)性(xing)顆(ke)粒(li)的(de)存(cun)在(zai),在(zai)外(wai)部(bu)磁(ci)場(chang)的(de)作(zuo)用(yong)下(xia),相(xiang)互(hu)連(lian)接(jie)的(de)片(pian)段(duan)可(ke)以(yi)進(jin)行(xing)一(yi)定(ding)的(de)獨(du)立(li)移(yi)動(dong)。於(yu)是(shi),磁(ci)性(xing)觸(chu)手(shou)機(ji)器(qi)人(ren)具(ju)有(you)了(le)高(gao)度(du)靈(ling)活(huo)性(xing),能(neng)夠(gou)變(bian)形(xing),並(bing)且(qie)小(xiao)到(dao)可(ke)以(yi)避(bi)免(mian)卡(ka)在(zai)肺(fei)部(bu)。
同時,安裝在患者外部的機械臂上的磁鐵被用來引導機器人進入肺部,這一過程將為每個手術量身定做。
在(zai)手(shou)術(shu)前(qian),醫(yi)生(sheng)將(jiang)對(dui)患(huan)者(zhe)肺(fei)部(bu)進(jin)行(xing)掃(sao)描(miao),規(gui)劃(hua)機(ji)器(qi)人(ren)通(tong)過(guo)支(zhi)氣(qi)管(guan)樹(shu)的(de)路(lu)線(xian),並(bing)將(jiang)其(qi)編(bian)程(cheng)到(dao)係(xi)統(tong)中(zhong)。當(dang)患(huan)者(zhe)外(wai)部(bu)的(de)磁(ci)鐵(tie)移(yi)動(dong)時(shi),它(ta)們(men)會(hui)對(dui)導(dao)管(guan)管(guan)段(duan)中(zhong)的(de)磁(ci)性(xing)顆(ke)粒(li)產(chan)生(sheng)作(zuo)用(yong)力(li),導(dao)引(yin)體(ti)內(nei)機(ji)器(qi)人(ren)改(gai)變(bian)形(xing)狀(zhuang)或(huo)方(fang)向(xiang),從(cong)而(er)通(tong)過(guo)肺(fei)部(bu)到(dao)達(da)可(ke)疑(yi)病(bing)變(bian)的(de)位(wei)置(zhi),進(jin)行(xing)采(cai)集(ji)組(zu)織(zhi)樣(yang)本(ben)或(huo)提(ti)供(gong)治(zhi)療(liao)。(實習記者張佳欣)
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