柔性机器人来了! 它可以穿行于细小的脑血管中
扫一扫
分享文章到微信
扫一扫
关注鹿财经微信公众号
如果急性中风能在发生后 90 分钟左右时间里进行治疗,病人的存活率会显著提高。
MIT 副教授 Xuanhe Zhao 说道。
在传统的血管介入手术里,外科医生需要经过非常严格的训练,将一根细小的导丝穿入病人的主动脉中,并在 X 光透视的帮助下,手动控制导丝的行动方向。
▲ 图片来自 UCSF
这种手术一方面来说,对外科医生的精神和体力均消耗巨大,另一方也将手术中的医生暴露在透视的辐射下。更重要的是,该手术难度之高,从病人医生比例来看,目前根本没有足够可操作的医生。
现在,Xuanhe Zhao 和团队设计了一款柔性机器人,不仅小得可以通行于大脑血管中,同时还有潜力减低通脑血管堵塞手术的困难度。
在传统手术中,导管外层会包裹着一层聚合物。据团队介绍,这样的物质会产生摩擦,在操作时可能会损害血管内部。而 MIT 的机器人外层则应用了一种大部分由水组成的水凝胶,包裹着 3D 打印的磁性材料。
这种水凝胶涂层在移动过程中不会伤及血管内部,也不会影响所包裹材料的磁性特质。
团队根据真实病人的脑部血管建模制造了一套硅胶复制品,在其中注满了红色的透明液体,以此测试机器人在血管内的工作效率。结果表明,带有水凝胶涂层的机器人比没有用涂层的机器人移动得更快和顺畅。这种更好的工具,也能减低手术难度。
▲(左)带水凝胶涂层(右)不带水凝胶涂层
在水凝胶中,是一种带有磁性的镍钛合金内核,使得这款机器人无须医生直接触碰本身来控制前进导向,而是通过磁力的方式「隔空」操作。这种特别的金属由一种融聚着微小磁性粒子打印墨水组成,并通过 3D 打印成型。
▲ 其中带有微小磁性粒子的墨水
这种结构主要通过磁场来控制,动的时候就像是背后有隐形的木偶师在提线操控一般。在演示视频中,我们能看到研究团队用磁石「穿针引线」般准确地引导着机器人穿行于多个圆环之间。
投稿邮箱:lukejiwang@163.com 详情访问鹿财经:http://www.lucaijing.com.cn