報(bào)道稱，與治療此類疾病的其他微創(chuàng)方法相比，微纖維機(jī)器人的卷曲形狀可以提高操控度和精確度。研究人員說，在血管模型和兔子身上進(jìn)行的試驗(yàn)顯示，這種方法有望用于臨床領(lǐng)域。
腦動(dòng)脈瘤和腦腫瘤會(huì)危及生命，每年導(dǎo)致超過75萬人死亡。
最先被使用的一種療法是利用栓塞切斷供血。在做這種微創(chuàng)手術(shù)時(shí)，外科醫(yī)生通常把導(dǎo)管插入動(dòng)脈，然后移動(dòng)導(dǎo)管使其抵達(dá)目標(biāo)部位。
但是，研究人員在同行評(píng)審期刊美國《科學(xué)·機(jī)器人學(xué)》雜志上發(fā)表論文稱，這種方法“常常受到導(dǎo)管在復(fù)雜的神經(jīng)血管網(wǎng)絡(luò)中操控性不佳的制約”。
他們指出，這種方法也使外科醫(yī)生長期受到輻射，因?yàn)槭中g(shù)需要在X射線下手動(dòng)進(jìn)行。
他們說，有人提議用機(jī)器人遠(yuǎn)程操縱導(dǎo)管，但由于導(dǎo)管彎曲等問題，這種方法“仍然是一項(xiàng)挑戰(zhàn)”。
為解決上述問題，這個(gè)由武漢華中科技大學(xué)、合肥中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)和上海交通大學(xué)組建的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種磁控柔性機(jī)器人。
他們研究后發(fā)現(xiàn)，這種裝置可以在常規(guī)導(dǎo)管無法到達(dá)的那些血管中完成機(jī)器人栓塞操作。
《科學(xué)·機(jī)器人學(xué)》雜志副主編梅莉薩·亞申斯基在這篇論文的編輯摘要中寫道：“這種微纖維機(jī)器人由卷成螺旋形的磁性纖維構(gòu)成，可以適應(yīng)各種大小的血管并在外部磁場(chǎng)的作用下螺旋推進(jìn)。它們提供了替代傳統(tǒng)的導(dǎo)管栓塞法的可控方案�！�
這種機(jī)器人很小：直徑約為0.5毫米。它可以通過拉長或聚合來改變形狀。使用者可以利用磁場(chǎng)來指引它前進(jìn)或后退。
由于機(jī)器人必須走很長的路才能到達(dá)目標(biāo)血管，研究團(tuán)隊(duì)建議將其作為導(dǎo)管栓塞法的補(bǔ)充，以“最大限度地提高臨床效果”。
可以先用導(dǎo)管接近目標(biāo)，然后通過導(dǎo)管將機(jī)器人注入血管，并利用X射線成像技術(shù)操控機(jī)器人前往它需要去的地方。
該研究團(tuán)隊(duì)寫道：“如果微纖維機(jī)器人進(jìn)入錯(cuò)誤的血管，可以隨時(shí)調(diào)整它的方向令其走上正確的軌道�！�
一旦機(jī)器人抵達(dá)目標(biāo)，它可以通過兩種方式完成栓塞操作。
它可以在血管中聚合，形成阻斷供血的緊密形狀。這可以減少動(dòng)脈瘤出血，以及阻止血液流向腦腫瘤。
研究人員說，可以使用多個(gè)機(jī)器人進(jìn)行這種治療，因?yàn)橹敢渌麢C(jī)器人的磁場(chǎng)不會(huì)導(dǎo)致一個(gè)聚合的機(jī)器人移動(dòng)。
實(shí)施腦腫瘤栓塞的另一種方法是，把粒子送入血管進(jìn)行聚合并“‘餓死’腫瘤以加速清除”。論文稱，切斷腫瘤供血可以使其停止生長，甚至可以通過殺死細(xì)胞來縮小腫瘤。
這種栓塞法用機(jī)器人阻斷“健康的”血管，然后把粒子釋放到目標(biāo)血管。任務(wù)完成后，就可以從健康血管中取出機(jī)器人。
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