Инженеры-робототехники из Массачусетского технологического института создали нитевидного робота-червя, которым можно управлять с помощью магнита, чтобы ловко перемещаться по чрезвычайно узким и извилистым артериальным путям человеческого мозга.
Однажды его можно использовать для быстрого устранения закупорок и сгустков, которые способствуют возникновению инсультов и аневризм, в то же время делая нынешнее состояние робототехники еще более тревожным.
Инсульты являются основной причиной смерти и инвалидности во многих странах мира, но было обнаружено, что устранение закупорки кровеносных сосудов в течение первых 90 минут лечения резко повышает выживаемость пациентов. Процесс сложный и требование к квалифицированным хирургам вручную провести тонкую проволоку через артерии пациента в поврежденный сосуд головного мозга, в особо сложных случаях практически невыполнимо. А ведь за проволокой следует провести еще и катетер, который либо доставляет лекарства для лечения поврежденного места или просто извлекать сгусток из него. Существует не только вероятность того, что эти провода повредят сосуды, когда они проникают через корпус, но и во время процесса, хирурги подвергаются воздействию избыточного излучения от флюороскопа, который направляет их, генерируя рентгеновские изображения в режиме реального времени.
Есть много возможностей для совершенствования этого процесса. Используя свой опыт в области биосовместимых гидрогелей на водной основе и использование магнитов для управления простыми машинами, инженеры MIT создали робота-червя с гибким ядром из никель-титанового сплава с характеристиками формы памяти, так что при сгибании он возвращается к своей первоначальной форме.
Это ядро покрывают резиновой пастой, заделанное магнитными частицами, которые затем были обернуты во внешнее покрытие из гидрогелей, позволяющее роботу-червю скользить по артериям и кровеносным сосудам без какого-либо трения.
Робот был испытан на небольшой полосе препятствий, на которой имелись извилистые дорожки, состоящие из маленьких колец, управляемых сильным магнитом, которым можно управлять на достаточном расстоянии, чтобы разместить его вне пациента. Инженеры также смоделировали тренажер, где размеры предметов были соответственны размерам кровеносных сосудов головного мозга. Оказалось, что робот может не только легко преодолеть это препятствие, но также существует возможность его модернизации с помощью дополнительных инструментов, таких как механизм доставки лекарств, сжижающих сгусток. Позже ученые успешно заменили металлический сердечник червя на оптический кабель, чтобы, достигнув пункта назначения, он мог подавать мощные лазерные импульсы для устранения засорения в сосудах. .
Медики уверены, что созданный робот не только сделает процедуру восстановления после инсульта быстрее и качественнее, но также уменьшит воздействие радиации, которое часто приходится переносить хирургам. И в то время как это было проверено, используя процесс управления вручную магнитом с помощью человека, можно в дальнейшем его доверить машинам. В конечном итоге машины могут быть сконструированы для контроля положения магнита (машины МРТ уже окружают пациентов в сильных магнитных полях) с повышенной точностью, что, в свою очередь, еще больше улучшит и ускорит путешествие робота через тело пациента.
