澳门新葡亰登录入口磁控线性机器人,磁控线型机器人有望用于脑血管手术

作者:澳门新葡亰登录入口    发布时间:2020-02-03 09:18    浏览:164 次

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作者:周舟 来源:新华网 发布时间:2019/8/29 12:22:09 选择字号:小 中 大 磁控线型机器人有望用于脑血管手术

IT之家9月6日消息麻省理工工程师开发出一种柔软的磁控线性机器人,据称这种机器人能够在不对血管内壁造成损伤的情况下通过狭窄曲折的血管。有科学家表示,这种技术对于未来快速清除中风、动脉瘤所造成的血栓和血管病变将有极大帮助。

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新华社华盛顿8月28日电美国麻省理工学院研究团队开发出一种磁控线型机器人,可在脑血管等狭窄且弯曲的通道中穿行,未来有望用于疏通中风或动脉瘤导致的脑血管堵塞。

血栓可以在身体的各处血管形成,也可以随血液流淌至身体各处“为非作歹”,当血栓出现在大脑中时甚至还可能导致严重的头痛、脑出血和中风等症状。目前脑血栓除了可以用药物治疗外还可通过机械取栓术(mechanical thrombectomy)清除。机械取栓是一种微创手术,外科医生会从患者主动脉插入导管与导线,在X光对血管成像的引导下到达梗塞处去除血栓。但是这种方法会让外科医生暴露在辐射下,而且过程负责需要专门培训,且由于机器价格和后期相关人员培养费用高的缘故,偏远或落后地区的患者无法采用这种疗法。

麻省理工学院研发的磁控线型机器人。

新近发表在美国《科学机器人学》杂志上的这项研究显示,这种机器人的内核是具有柔性和回弹性的镍钛合金,合金材料上覆盖一层含有磁粒子的橡胶,在外部磁铁的控制下,机器人可以弯曲并复原。

不过未来或许还有一种新途径可以去除血栓。已有MIT团队通过结合生物相容性材料和磁力驱动方面的工程知识开发出一种新型的线性机器人。这种机器人的躯干由柔韧的镍钛合金(nickel-titanium alloy)制成,上面覆盖有带有磁性物质的糊状物,外层涂有水凝胶磁性涂层。因而这种机器人在具备灵活性的同时还拥有光滑、无摩擦等特性,同时其所拥有的生物相容表面也能避免对血管内壁构成损伤。同时由于这种机器人可以使用磁力远端控制,医生将不需要非常靠近患者,进而避免暴露在辐射下的风险。

图源:MIT官网

研究人员在磁性橡胶材料外涂上了一层水凝胶,使其拥有光滑表面,降低了摩擦力,从而可以在狭窄的空间中滑行。他们在一项实验中用磁铁精准控制这种机器人,使其像提线木偶一样穿针引线通过小孔。

有科研人员表示,这种微创技术未来将可减轻急性中风造成的损害:“要是能在前90分钟左右治疗,患者的生存率可能会显着增加,如果装置能在‘黄金时间’内逆转血管阻塞,就可以避免造成永久性脑损伤。”

波士顿动力公司Spot机器狗。 图源:波士顿动力公司官网

在另外一项实验中,研究人员先用CT扫描患者大脑,模拟制造出拥有脑血管和血栓的硅树脂仿真模型,并向其中注入与血液黏稠度相当的液体,之后研究人员使用磁铁成功引导机器人在弯曲的通道中穿行。研究人员说,还可将镍钛合金替换为光纤,让后者抵达指定区域后用激光烧掉血管堵塞。

目前而言这种新型机器人已在真人大小的大脑模型中成功验证了相关概念,研究团队希望能将这种机器人概念更加小型化,以便在活血管中进行测试。

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研究人员说,中风是美国第五大致命性疾病,在急性中风发病90分钟内进行救治可显著提高存活率,这种机器人有望在黄金时间内逆转脑血管堵塞,避免造成永久性脑损伤。研究团队下一步计划进行体内测试。

美国政府对人工智能的高度重视和业界的大力投资,推动了人工智能技术不断进步。

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