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厉害啊!线型机器人能在脑血管中“穿针引线”

2019-09-02 11:46:20  来源:科技日报

据美国Engadget网站近日消息,美国麻省理工学院(MIT)研究团队开发出一种磁控线型机器人,可在脑血管等狭窄弯曲的通道中穿行自如,该成果意味着我们距离远程机器人脑部手术更近了一步。相关研究发表于最新一期美国《科学·机器人学》杂志。

中风的主要临床表现为脑部缺血及出血性损伤,具有极高的病死率和致残率。在美国,中风是第五大致命性疾病。目前已知,在急性中风发病90分钟的“黄金时间”内进行救治,可以显著提高病人的存活率。

此次,麻省理工学院研究团队开发出一种新型机器人,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。团队在报告中解释,这是因为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。

为了让机器人能“畅行无阻”,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,可以在很狭窄的空间中穿行。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,在血管中“穿针引线”,顺利通过小孔。

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,向其中注入与血液黏稠度相当的液体。随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。团队成员表示,还可将镍钛合金替换为光纤,让光纤抵达指定区域后用激光烧掉血管堵塞物。

该技术未来将主要用于“疏通”中风或动脉瘤导致的脑血管堵塞。研究团队计划下一步进行体内测试。

总编辑圈点

大脑是人体最重要的组成部分之一,它所包含的神经中枢和神经元与人体功能密切相关,可谓“牵一发而动全身”。给大脑做手术的机器人,必须高度灵敏、精密,才能在极其苛刻的条件下完成重任。这项研究中的新型机器人有两大亮点:一是采用柔性材料,从而可以在狭窄空间中灵活穿行;二是应用磁性材料,能对机器人进行精准控制。可以说这种机器人的面世,不仅是多种前沿科技融合的成果,也是科研人员奇思妙想的结晶。

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