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L'ingegneri di u MIT anu sviluppatu un robot simile à un filu orientabile magneticamente, chì pò attivamente planà attraversu camini stretti è tortuosi, cum'è a vasculatura labirintica di u cervellu.
In u futuru, stu filu roboticu pò esse cumminatu cù a tecnulugia endovascular esistente, chì permette à i medichi di guidà remotamente un robot attraversu i vini sanguini di u cervellu di un paziente per trattà rapidamente blocchi è lesioni, cum'è quelli chì si verificanu in aneurismi è ictus.
"L'ictus hè a quinta causa di morte è a causa principale di disabilità in i Stati Uniti.Se l'ictus acutu pò esse trattatu in i primi 90 minuti o più, a sopravvivenza di i pazienti pò esse significativamente migliurata ", dice MIT Mechanical Engineering è Zhao Xuanhe, prufessore assuciatu di ingegneria civile è ambientale, hà dettu "Se pudemu cuncepisce un dispositivu per invertisce vascular. bluccatu durante stu periodu di "prime time", pudemu evità u dannu cerebrale permanente.Hè a nostra speranza ".
Zhao è a so squadra, cumpresu l'autore principale Yoonho Kim, un studiente graduatu in u Dipartimentu di Ingegneria Meccanica di u MIT, descrizanu u so designu di robot morbidu oghje in a rivista Science Robotics. Shengduo Liu.
Per caccià i coaguli di sangue da u cervellu, i medichi generalmente realizanu a cirurgia endovascular, una prucedura minimamente invasiva in u quale u chirurgu inserisce un filu finu à traversu l'arteria principale di u paziente, di solitu in a gamba o l'inguine. imaghjini i vini sanguini, u chirurgu poi rotate manualmente u filu up in i vasi di sangue di u cervellu dannatu. U cateteru pò esse passatu longu u filu per trasmette a droga o u dispusitivu di ricuperazione di coaguli à l'area affettata.
A prucedura pò esse fisicamente esigente, Kim hà dettu, è esige chì i chirurghi sò furmati apposta per sustene l'esposizione ripetuta à a radiazione di fluoroscopia.
"Hè una cumpetenza assai esigente, è simpricimenti ùn ci sò abbastanza chirurghi per serve i pazienti, soprattuttu in e zone suburbane o rurale", disse Kim.
Guidewires medicale utilizatu in tali prucedure sò passivi, vale à dì chì deve esse manipulatu manualmente, è sò spessu fatti di un core di lega metallica è rivestiti cù un polimeru, chì Kim dice chì pò creà attritu è ​​dannu u rivestimentu di i vini sanguini. spaziu strettu.
A squadra hà capitu chì i sviluppi in u so laboratoriu puderanu aiutà à migliurà tali prucessi endovasculari, sia in u disignu di fili di guida sia in a riduzione di l'esposizione di i medichi à qualsiasi radiazione assuciata.
In l'ultimi anni, a squadra hà sviluppatu un sapè fà in idrogels (materiali biocompatibili principalmente fatti d'acqua) è materiali di stampa 3D magneto-attuati chì ponu esse pensati per arrampicà, saltà è ancu catturà una palla, solu seguitendu a direzzione di u magnetu.
In u novu documentu, i circadori anu cumminatu u so travagliu nantu à l'idrogeli è l'attuazione magnetica per pruduce un filu roboticu, o filu di guida, rivestitu d'idrogel, chì sò stati capaci di fà abbastanza sottile per guidà magneticamente i vasi sanguigni attraversu i cervelli di replica di silicone a grandezza naturale. .
U core di u filu roboticu hè fattu di lega di nichel-titanium, o "nitinol", un materiale chì hè à tempu bendable è elasticu. A cuntrariu di i ganci, chì conservanu a so forma quandu sò piegati, u filu di nitinol torna à a so forma originale, dendu più. flessibilità quandu wrapping strettu, vasi sanguini tortuous.The squadra coated u core di u filu in pasta di gomma, o inchiostro, è incrustati particeddi magnetichi in lu.
Infine, anu utilizatu un prucessu chimicu chì avianu sviluppatu prima per rivestire è unisce a superposizione magnetica cù un idrogel - un materiale chì ùn affetta micca a risposta di e particelle magnetiche sottostanti, mentre chì furnisce una superficia liscia, senza attritu, biocompatibile.
Anu dimustratu a precisione è l'attivazione di u filu roboticu utilizendu un grande magnetu (assai cum'è una corda di pupi) per guidà u filu attraversu u percorsu d'ostaculi di un picculu ciclu, chì ricorda un filu chì passa per l'ochju di una agulla.
I circadori anu ancu pruvatu u filu in una replica di silicone à grandezza naturale di i principali vasi sanguini di u cervellu, cumpresi coaguli è aneurismi, chì imitavanu scans CT di u cervellu di un paziente. , dopu manipulatu manualmente grandi magneti intornu à u mudellu per guidà u robot à traversu u percorsu strettu è tortu di u containeru.
I fili robotici ponu esse funziunalitati, dice Kim, chì significheghja chì a funziunalità pò esse aghjunta, per esempiu, furnisce droghe chì riducenu i coaguli di sangue o rompe i blocchi cù laser. puderanu guidà magneticamente u robot è attivà u laser una volta ghjuntu à l'area di destinazione.
Quandu i circadori anu paragunatu u filu roboticu rivestitu d'idrogelu cù u filu roboticu senza rivestimentu, anu truvatu chì l'idrogel furnia u filu cù un vantaghju slippery assai necessariu, chì li permette di sbulicà per spazii più stretti senza ùn si mette micca in i prucessi endovascular. sta pruprietà serà chjave per prevene l'attrito è i danni à u forru di u vasu cum'è u filu hè passatu.
"Una sfida in a chirurgia hè di pudè attraversà i vasi sanguigni cumplessi in u cervellu chì sò cusì chjuchi di diametru chì i cateteri cummerciale ùn ponu micca ghjunghje", disse Kyujin Cho, prufissore di ingegneria meccanica in l'Università Naziunale di Seoul."Stu studiu mostra cumu superà sta sfida.potenziale è permette e prucedure chirurgiche in u cervellu senza chirurgia aperta ".
Cumu questu novu filu roboticu prutegge i chirurghi da a radiazione? U filu di guida magneticamente orientabile elimina a necessità per i chirurghi di spinghje u filu in u vasu di sangue di u paziente, Kim hà dettu. Questu significa chì u duttore ancu ùn deve esse vicinu à u paziente è , più impurtante, u fluoroscopiu chì pruduce a radiazione.
In un futuru vicinu, prevede a chirurgia endovascular chì incorpora a tecnulugia magnetica esistente, cum'è coppie di grandi magneti, chì permettenu à i medichi di esse fora di a sala operatoria, luntanu da i fluoroscopi chì imaginenu u cervellu di i pazienti, o ancu in locu completamente differenti.
"E plataformi esistenti ponu applicà un campu magneticu à un paziente è fà una fluoroscopia à u stessu tempu, è u duttore pò cuntrullà u campu magneticu cù un joystick in una altra stanza, o ancu in una cità diversa", disse Kim. aduprà a tecnulugia esistente in u prossimu passu per pruvà u nostru filu roboticu in vivo ".
U finanziamentu per a ricerca hè vinutu in parte da l'Uffiziu di Ricerca Navale, u Soldier Nanotechnology Institute di u MIT è a National Science Foundation (NSF).
Motherboard reporter Becky Ferreira scrive chì i circadori di u MIT anu sviluppatu un filu roboticu chì puderia esse usatu per trattà i coaguli di sangue neurologicu o strokes.Robots puderanu esse equipati di droghe o laser chì "puderanu esse mandati à i zoni prublemi di u cervellu.Stu tipu di tecnulugia minimamente invasiva pò ancu aiutà à mitigà i danni da emergenze neurologiche cum'è i colpi ".
I ricercatori di u MIT anu creatu un novu filu di robotica di magnetroni chì pò sbulicà à traversu u cervellu umanu, scrive u ghjurnalista Smithsonian Jason Daley "In u futuru, puderia viaghjà à traversu i vini sanguini in u cervellu per aiutà à sguassà i blocchi", spiega Daly.
U reporter di TechCrunch, Darrell Etherington, scrive chì i ricercatori MI anu sviluppatu un novu filu roboticu chì puderia esse usatu per fà a cirurgia cerebrale menu invasiva. lesioni chì ponu purtà à aneurismi è ictus ".
I circadori di u MIT anu sviluppatu un novu verme roboticu cuntrullatu magneticamente chì puderia aiutà un ghjornu à fà a chirurgia cerebrale menu invasiva, informa Chris Stocker-Walker di u New Scientist. ghjunghje à i vini sanguigni ".
U ghjurnalistu di Gizmodo Andrew Liszewski scrive chì un novu travagliu roboticu di filu sviluppatu da i circadori di u MIT puderia esse usatu per sguassà rapidamente i blocchi è i coaguli chì causanu l'ictus. chì i chirurghi spessu anu da suppurtà ", spiegò Liszewski.