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麻省理工:一款遠程操控的神經介入機器人

日期:2022-04-26

麻省理工(MIT)的研究團隊在《MEDICAL ROBOTS》雜志上發表一份關于神經介入機器人的研究論文《Telerobotic neurovascular interventions with magnetic manipulation》。

根據論文介紹:這款機器人允許外科醫生遠程治療中風或動脈瘤患者。該機器人可能非常有用,因為中風后盡快實現治療至關重要。

無論在西方發達的國家(例如美國),還是發展中國家(例如中國)。很多的中風患者由于遠離醫院,導致錯過“黃金救治時間”,因此患者留下終生殘疾甚至為此失去生命。因此如何解決這個問題,成為醫療器械下一個方向。

目前越來越多的公司加入血管介入機器人的開發,同時在5G的支持下,正在逐步開展一系列的遠程治療心腦血管疾病研究。由于腦動脈的解剖結構相比于冠脈、外周動脈要小得多、而且更曲折,目前血管介入機器人很難操控導絲到達病灶位置。

因此MIT研究團隊開發出一款允許磁控的柔性機器人(類似于一根導絲)解決了傳統機器人難以到達腦部病變血管,曾在19年引起巨大反響。這塊軟體機器人由磁性軟材料構成,其中磁化或可磁化的微粒均勻分布在軟質聚合物基質中,那么這就可以經過3D打印或注塑得以實現亞毫米的小型化制造。同時,利用外部磁場可以精確控制這款軟體機器人,讓它在血管內蜿蜒爬行。

該團隊經過兩年多的研發,將軟體機器人進行升級,讓這款軟體機器人實現遠程操控。在軟體機器人基礎上增加體外磁控平臺。體外磁控平臺包括一個醫療級機械臂,其手腕上附有一塊磁鐵。根據實時影像信息,醫生可以調整磁鐵的方向并操縱手臂以引導軟體機器人穿過動脈。?

醫生還可以通過5G網絡遠程遙控體外磁控平臺進行神經介入手術。

從而軟體機器人能夠在遠程協助醫生進行中風治療,醫生在外地通過控制體外磁控平臺引導軟體機器人進入復雜腦動脈。一旦軟體機器人到達血栓處,醫生就會采用標準的血管內方法將微導管沿導絲穿入血栓部位。撤回軟體機器人,留下了導管。然后進行取栓或者輸送藥物溶栓,從而使腦血管再通挽救患者生命。

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