Şəkildə: MİT mühəndisləri beynin labirint damar şəbəkəsi kimi dar, dolama yolları boyunca aktiv olaraq hərəkət edə bilən, maqnitlə idarə oluna bilən, sapşəkilli robotlar hazırladılar. 

Beynin qan damarları boyu hərəkət etməsi üçün sapşəkilli robotlar hazırlanmışdır.

Xülasə: Yeni hazırlanmış sapşəkilli robot vasitəsilə iflic və ya başqa beyin tıxanmaları zamanı beyinə laxtalanmanı azaldacaq dərmanlar ötürülə bilər.

Mənbə: MIT(Massachusetts Institute of Technology- Massaçusets Texnologiya İnstitutu )

MİT mühəndisləri beynin labirint damar şəbəkəsi kimi dar, dolama yolları boyunca aktiv olaraq hərəkət edə bilən, maqnitlə idarə oluna bilən, sapşəkilli robotlar hazırladılar.

Gələcəkdə, bu robotlaşdırılmış sap mövcud endovaskulyar texnologiyalarla əlaqələndirilə bilər. Bu, həkimlərə robotu beyinin kapilyarları boyu hərəkət etdirərək anevrizma ve ifliclic zamanı başverən lezyonlar ve tıxanmaları tez müalicə etməsinə şərait yarada bilər.

MİT-in inşaat, çevrə ve mexanika üzrə professoru Xuanhe Zhaonun sözlərinə əsasən, iflic Birləşmiş Ştatlarda ölümün beşinci və əlilliyin ise başlıca səbəbidir. "Əgər şiddətli iflicə 90 dəqiqə ərzində müdaxilə edilə bilsə, xəstələrin həyatda qalma ehtimaldı vacib dərəcədə arta bilər". Əgər biz bu "qızıl vaxt" ərzində qan damarlarındakı tıxanmaların qarşısını ala bilən qurğu hazırlaya bilsək, uzunmüddətli beyin xəsarətindən qaçına bilərik.

Zhaonun MİT-in mexanika mühəndisliyi fakültəsinin aspirantı aparıcı yazıçı Yoonho Kimin də daxil olduğu komandası sapşəkilli robotları haqqında "Science Robotics" jurnalına məlumat veriblər. Məqalənin digər ortaq yazarları MİT məzunu alman Alberto Parada və tələbə Shengduo Liudur.

Sıx nöqtələrdə

Beyindəki qan laxtalarını təmizləmək üçün həkimlər minimal invaziv əməliyyat həyata keçirirlər. Bu əməliyyat cərrahın adətən xəstənin ayaq və ya qasıq nahiyəsindən ana arteriyasına nazik bir tel yerləşdirdiyi endovaskulyar prosedurdur. Cərrah rentgen şüalarından və qan damarlarını göstərən flüoroskopdan istifadə edərək teli zədə almış beyin damarına göndərir. Dərman və laxtalanma cihazlarını zədə görmüş hissəyə göndərmək üçün telə kateter quraşdırıla bilər.

Kim deyir ki, prosedur fiziki cəhətdən çətin ola bilər, bu iş üçün cərrahlar floroskopiya ərzində uzun müddətli şüalanmaya məruz qalmağa tab gətirmək üçün xüsusi təlim keçməlidirlər.

"Bu xüsusi bacarıq tələb edir və xüsusilə də şəhərətrafı, kənd yerlərində xəstələr üçün kifayət qədər cərrah yoxdur."

Bu cür prosedurlarda istifadə olunan tibbi təlimatlar passiv, yəni əl ilə idarə edilməlidir və adətən polimerlə örtülmüş metal ərintilərin özəyindən hazırlanmışdır. Kim deyir ki, bu material potensial olaraq sürtünmə yarada bilər və xüsusilə də dar yerlərdə tel müvəqqəti olaraq yapışarsa damarları zədələyə bilər.

Komanda laboratoriyasındakı inkişafların endovaskulyar prosedurların həm dizaynının təkmilləşdirilməsinə, həm də həkimlərin hər hansı bir radiasiyaya məruz qalması şansını azaltmağa kömək edə biləcəyini anladı.

İynə yerləşdirmək

Son bir neçə ildə komanda hər iki hidrogeldə - əsasən sudan hazırlanmış biolojik olaraq uyğun, maqnitlə hərəkət etdirilən materiallar üzərində təcrübələr apardı.

Bu yeni məqalədə tədqiqatçılar hidrogellər və maqnitlə hərəkət etdirmə təcrübələrini beyinin qan damarlarının silikon kopyalarından maqnitlə idarə oluna biləcək qədər nazik maqnitlə idarə oluna bilən, hidrogel örtüklü robot ip və ya bələdçi çubuğu istehsal etmək üçün birləşdirdilər.

Robot ipinin özəyi əyilə bilən, həm də elastik nikel və titan ərintisindən ibarət olan “nitinol” adlı materialdan hazırlanmışdır. Büküldükdə şəklini saxlayan paltar asılqanından fərqli olaraq, nitinol tel orijinal formasına qayıdır, bu da sıx, mürəkkəb damarlar daxilində dolaşarkən ona daha çox elastiklik verir. Komanda telin özəyini tel boyunca maqnit hissəcikləri ilə əlaqələndirdikləri bir rezinli məcun və ya mürəkkəblə örtdü.

Nəhayət, maqnit örtüyünü hidrogel- əsas maqnit hissəciklərinin reaksiyalarına təsir etməyən və hələ də teli hamar, sürtünmə yaratmayan, biolojik olaraq uyğun olan səth ilə təmin edən bir material ilə örtmək və birləşdirmək üçün əvvəllər inkişaf etdirdikləri kimyəvi bir prosesdən istifadə etdilər.

Onlar bu robotik ipin dəqiqliyi və aktivliyini iynənin gözündən sapın necə keçdiyini xatırladan, kiçik halqa  maneə yollarından ipi hərkət etdirə bilən, marionetin simlərinə bənzər bir maqnit istifadə edərək nümayiş etdirdilər.

MIT mühəndisləri insan beyninin damarları kimi dar məkanlarda işləmək üçün kifayət qədər kiçik olan, maqnetik olaraq idarə olunan robotik ip hazırlayırlar. Tədqiqatçılar bu texnologiyanın gələcəkdə insult və anevrizma xəstələrində tıxanmaları aradan qaldırmaq üçün istifadə edilə biləcəyini düşünürlər.

Tədqiqatçılar eyni zamanda xəstənin beyninin CT müayinəsindən sonra modelləşdirilmiş, laxtalanma və anevrizma əlamətlərinə sahib beynin əsas qan damarlarının silikon kopyalarında ipi test etdilər. Komanda silikon damarları qanla eyni qatılıqda olan bir maye ilə doldurdu, sonra robotu damarların mürəkkəb, dar yolları boyu hərəkət etdirmək üçün böyük bir maqniti modelin ətrafında əllə hərəkət etdirdi.

Kim deyir ki, robot ip funksionallaşdırıla, yəni xüsusiyyətlər əlavə oluna bilər - məsələn, lazer şüaları ilə laxtalanmanı azaldan dərmanlar göndərə və tıxanmaların qarşısını ala bilər. Nəticəni göstərmək üçün komanda, ipin nitinol özəyini optik liflə əvəz etdi və hədəf bölgəyə çatdıqdan sonra robotu maqnitlə idarə edə biləcəyini və lazeri aktivləşdirə biləcəklərini müəyyən etdi.

Tədqiqatçılar robotik ipin hidrogel ilə örtülmüş və örtülməmiş növləri arasında müqayisə apardıqda, hidrogelin ipə çox vacib olan xüsusiyəti, onun yapışmadan daha sıx məkanlardan keçməsinə imkan yaradan sürüşə bilmə üstünlüyü verdiyini gördülər. Endovaskulyar əməliyyatda bu xüsusiyyət sürtünmənin və damarın daxildən zədələnməsinin qarşısını almaq üçün çıxış yolu olacaqdır.

Və bu yeni robot ip necə cərrahları radiasiyasiyadan uzaqlaşdıra bilər? Kim deyir ki, maqnitlə idarə olunan və  xəstənin qan damarlarından fiziki olaraq boyu ipi hərəkət etdirən bələdçi cərrahlara ehtiyacı aradan qaldırır. Bu o deməkdir ki, həkim xəstəylə, ən əsası da radiasiya yaradan floroskop ilə  yaxın məsafədə olmaq məcburiyyətində deyil.

Etimad olunur: MIT

O düşünür ki, yaxın gələcəkdə həkimlərin xəstənin beynini görüntüləyə bilən floroskop ilə əməliyyat otağından kənardan, hətta təmamilə fərqli bir yerdən idarə edə biləcəyi böyük maqnit cütləri kimi mövcud maqnit texnologiyalarını özündə cəmləşdirən endovaskulyar əməliyyatlar mümkün olacaq.

Kim deyir, " Mövcud platformalar xəstəyə eyni zamanda maqnit sahəsini və fluoroskopiya prosedurunu tətbiq edə bilir. Bu zaman həkim başqa otaqda və hətta başqa şəhərdə olub maqnit sahəsini pultla idarə edə bilər. Növbəti mərhələdə mövcud texnologiyalardan ararlanaraq sapşəkilli robotumuzu canlı orqanizmlərdə test etmək istəyirik."

Maliyyələşdirmə: Bu tədqiqatın bir hissəsini Naval Tədqiqatlar Ofisi, MİT-in İşçi Nanotexnologiyalar universiteti və NSF(National Science Foundation) maliyyələşdirir.

Ferromaqnetik  yumşaq və davamlı robotlar

Aktiv yönləndirilə bilən və uzaqan idarə etmə naviqasiyası olan kiçik ölçülü  davamlı nazik robotlar müxtəlif sahələrdə, xüsasən də, tibbdə böyük perspektivlərə malikdir. Lakin mövcud davamlı robotlar çəkici mexaniki tellərdə, şişən pnevmatik və hidravlik kameralarda və ya idarəetmə üçün taxılan sərt maqnitlər kimi adi hərəkət mexanizmlərinə xas olan miniatürləşmə problemlərinə görə çox vaxt millimetr və santimetr ölçüləri ilə məhdudlaşır. Əlavə olaraq, naviqasiya prosesi zamanı davamlı robotlarda müşahidə olunan sürtünmə qüvvəsi onların tətbiqi üçün digər bir problemdir. Biz səthi üzərində hidrogel təbəqə yaradaraq nazik gövdəsindəki ferromaqnetik sahə ilə idarə oluna bilən, maqnitlə hərəkət etdirilən, naviqasiya qabiliyyəti və çoxyönlü idarəetmə sistemi olan, millimetrdən kiçik ölçülərə malik, öz-özünə yağlanan nazik davamlı robotları tanıdırıq. Robotun müntəzəm olaraq dağılmış ferromaqnetik mikro hissəcikləri olan bircins bölünməz nazik polimer matrisindən ibarət olan gövdəsi bir neçə yüz mikrometr diametrə qədər kiçildilə bilər və hifrogel səth sürtünməni 10 dəfədən çox azaldır. Biz çoxlu anevrizmalı əyri serebrovaskulyar orqan modelləri kimi kompleks və məhdud mühitlərdə robotun naviqasiya qabiliyyətini nümayiş etdiririk. Bundan əlavə, robotun gövdəsinə birləşdirilmiş funksional nüvə vasitəsi ilə idarə edilən lazer ötürülməsi kimi əlavə xüsusiyyətlərini də nümayiş etdiririk. Yığcamlaşdırılmış, öz-özünə hərəkət edən, intuitiv idarə olunan, ferromaqnetik nazik və davamlı robotlarımız əvvəllər əlçatmaz olan lezyonların müalicəsi üçün minimal invaziv robot əməliyyatlarına geniş imkanlar aça bilər. Bununla da səhiyyə sahəsindəki problemlər həll oluna, qarşınlanmayan ehtiyaclar təmin oluna bilər.