Robot na ratunek płucom

fot. pixabay

Innowacyjne wykorzystanie pola magnetycznego otworzyło kilka ekscytujących kierunków rozwoju leczenia raka. W ślad za tym trendem podążyli naukowcy z Uniwersytetu w Leeds, opracowując nowego robota przybierającego kształt macki, którą można wprowadzić w głąb płuc w celu zbadania podejrzanych zmian lub bezpośredniego podania leków.

Inspirowany mackami robot został stworzony, aby rozszerzyć efektywny zasięg tak zwanego bronchoskopu, przyrządu medycznego przypominającego rurkę używanego do badania płuc i dróg oddechowych. Lekarze wprowadzają go przez nos i usta do oskrzeli, a następnie za jego pośrednictwem kierują ku płucom drobniejszy 2-milimetrowy cewnik.

Takie podejście wykazuje jednak ograniczenia w manewrowaniu, co sprawia, że niektóre części dróg oddechowych pozostają poza zasięgiem urządzenia. Z tego tytułu naukowcy z Uniwersytetu w Leeds postanowili zaprojektować bardziej elastyczne urządzenie, które można by kontrolować w dokładniejszy sposób. Rezultatem prac jest robot składający się z połączonych ze sobą segmentów cylindrycznych wykonanych z miękkiego elastomeru i osadzonych w nich maleńkich cząsteczek magnetycznych.

Pod wpływem pola magnetycznego poszczególne segmenty mogą poruszać się niezależnie, dzięki czemu robot jest bardzo elastyczny i w stanie przedostać się przez odgałęzienia struktur płucnych. W warunkach klinicznych skany przedoperacyjne umożliwiłyby lekarzom wyznaczenie trasy poprzez unikalny kształt organu pacjenta, która następnie zostałaby zaprogramowana w zrobotyzowanym systemie kontrolującym robota poprzez zmiany pola magnetycznego.

- Robot lub cewnik magnetyczny o średnicy 2 milimetrów, którego kształt można kontrolować w sposób magnetyczny może dotrzeć do większości obszarów płuc i byłby ważnym narzędziem klinicznym w badaniu i leczeniu raka oraz innych chorób płuc - powiedział profesor Pietro Valdastri, który nadzorował badania - Nasz system wykorzystuje autonomiczny system naprowadzania magnetycznego, który eliminuje potrzebę prześwietlania pacjentów podczas wykonywania zabiegu.

Do wprowadzenia tej technologii do szpitali pozostaje jeszcze wiele lat, ale naukowcy są przekonani, że jej precyzja i autonomiczność zapewnią znacznie skuteczniejsze metody badania zmian chorobowych, pobierania próbek tkanek czy dostarczania leków przeciwnowotworowych w trudno dostępnych miejscach.

- Nasza nowa technologia umożliwi bardziej niezawodne i bezpieczne diagnozowanie i leczenie raka płuc, pozwalając na eliminację diagnostyki rentgenowskiej - powiedziała dr Cecilia Pompili, członek zespołu badawczego.

Poniższy film przedstawia magnetyczny system naprowadzania kierujący robotem. Wyniki badań nad konstrukcją opublikowano w czasopiśmie Soft Robotics.

(rr)