MIT 開發磁控線性機器人,能在腦血管中穿梭自如

作者 | 發布日期 2019 年 09 月 05 日 16:19 | 分類 機器人 , 生物科技 , 醫療科技 follow us in feedly


麻省理工(MIT)工程師開發出一種柔軟的磁控線性機器人,能夠在不傷及血管內壁的情況下通過狹窄曲折的血管,科學家預期對於未來快速清除中風、動脈瘤造成的血栓和病變將有極大幫助。

血栓可以在身體的各處血管形成,也可能離開原本位置隨著血流進入其他地方造成問題,當血栓出現在大腦中時,可能導致嚴重的頭痛、腦出血和中風。腦血栓除了可以用藥物治療,也可通過機械取栓術(mechanical thrombectomy)清除。

機械取栓是一種微創手術,外科醫生會從患者主動脈(通常是鼠蹊部)插入導管與導線,在 X 光對血管成像的引導下到達梗塞處去除血栓,除了執行的外科醫生必須得暴露在些微輻射下,由於過程相對繁雜需要專門培訓,在偏遠或落後地區並沒有足夠的醫療資源能為患者進行服務。

透過結合生物相容性材料和磁力驅動方面的工程知識,MIT 團隊現在已經開發出一種線性機器人,未來將能作為另一種選擇。

這種機器人的骨幹由柔韌的鎳鈦合金(nickel-titanium alloy)製成,上面覆蓋著帶有微小磁珠的糊狀物,外層塗有水凝膠磁性塗層,在具備靈活性的同時,光滑、無摩擦、生物相容的表面也能避免掉損傷血管內壁的問題。

由於這種機器人可以使用磁力遠端控制,醫生將不需要非常靠近患者,進而避免掉暴露在些微輻射下的風險。

研究合著者、MIT 副教授 Xuanhe Zhao 認為,這種微創技術將可以減輕急性中風造成的損害,「要是能在前 90 分鐘左右治療,患者的生存率可能會顯著增加,如果裝置能在『黃金時間』內逆轉血管阻塞,就可以避免永久性腦損傷。」

以目前來說,機器人已在真人大小的大腦模型中成功驗證了概念,團隊希望能將概念更加小型化,以便在活血管中進行測試。

首爾國立大學機械工程教授 Kyujin Cho 指出,過去相關手術面對的挑戰之一,就是如何通過大腦中複雜的血管進行導航,「這些血管的直徑很小,商業導管無法到達,這項研究顯示出克服這項挑戰的潛力,以及無須開放式手術即可在大腦進行外科手術的可能。」

(首圖來源:MIT