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.