Mágnesvezérlésű robot stroke gyors kezeléséhez
Svájci mérnökök helikális kialakítású, csavarszerűen előre haladó, mágnesekkel mozgatott eszközt fejlesztettek ki agyi érelzáródások gyors megszüntetésére.
- Alakváltó lágy robot, mint gyógyszeradagoló implantátum
- Minirobotok tüdőrák első jeleinek felismerésében
- Valóban forradalmi változást jelenthet a robotsebészet a veserákok kezelésében Magyarországon?
- Mikrorobotok a precíziós onkológiában
- Robotsebészet a nőgyógyászati daganatok ellátásában, különös tekintettel a méhnyakrákra
- Mi újság a robotsebészetben?
A Science Robotics folyóiratban február 14-én jelent meg az ETH Zürich Multi-Scale Robotics Lab mérnökeinek cikke, amelyben egy olyan csavar alakú minirobot fejlesztéséről számolnak be, amely stroke esetén kialakuló érelzáródások gyors felszámolására lehet alkalmas.
Ischaemiás stroke esetén egy elzáródás (általában egy vérrög vagy plakk) reked meg az agy kisereiben. Ez megakadályozza, hogy a vér az agyban szabadon áramoljon, ennek hatására az elzárt területeken az agysejtek nem kapnak éltető oxigént, így rövid időn belül pusztulni kezdenek. Az ilyen típusú stroke súlyos agykárosodást, néha pedig halált okozhat, ezért a kezelést a lehető leggyorsabban el kell végezni. Minél tovább tart a blokád eltávolítása, annál nagyobb agykárosodás következik be.
A jelenlegi kezelések közé tartoznak az elzáródást okozó képletet feloldani képes gyógyszerek, vagy a combartérián keresztül bevezetett vezetődrótos eljárás, amelyet addig tolnak előre, amíg annak hegye el nem éri az elzáródást, és fizikailag képes lesz megszüntetni a blokádot. A probléma az, hogy mindkét terápia meglehetősen időigényes, ez pedig azt jelenti, hogy a vérellátás nélkül maradt agysejtek közben tovább pusztulnak. A kutatócsoport mostani fejlesztése ebben segíthet, mert a minirobot kialakítása során a legfőbb cél pontosan az időnyerés, a lehető leggyorsabb beavatkozás megvalósítása volt.
A mérnökök ezért egy csavarszerű, helikális szerkezetű, igen kis átmérőjű robotot terveztek, amely elég apró ahhoz, hogy biztonságosan tudjon haladni a kisebb erek belsejében is. Az apró szerkezet haladását külső mágnesekkel biztosítják: ezek hatására az eszköz a hosszanti tengelye körül forogni kezd, így a helikális kialakításnak köszönhetően egy befúródó csavarhoz hasonlatosan képes előrefelé mozogni. Az eszköznek a kutatók az mCR (magnetic continuum robot) nevet adták, mozgatását pedig háromszögszerűen elrendezett elektromágnesek biztosítják – ez az eMNS (electromagnetic navigation system) nevet kapta. A mérnökök az eszköz elejére egy puha hegyet helyeztek el az érsérülések megelőzése érdekében.
Az eszköz előnye az eddigi megoldásokkal szemben, hogy az agyhoz sokkal közelebbi területen bevezethető egy érbe, tehát a combartériából feltolt vezetődróthoz képest eleve közelebbről indulva percekkel korábban érheti el az agyi elzáródást. A blokád feloldását, kimozdítását már ugyanúgy végzi, mint a vezetődrótos technika.
A kutatók az eszközt először szilikon modelleken, később laboratóriumi körülmények között emberi méhlepényeken, végül pedig élő sertés modellszervezeteken tesztelték. Az eddigi eredmények nagyon biztatóak, a fejlesztés további folytatására ösztönözték a mérnököket, akik véleménye szerint hamarosan humán alkalmazásra is sor kerülhet.
Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:
Magnetically operated robot can move through arteries to treat stroke patients
Dexterous helical magnetic robot for improved endovascular access
Irodalmi hivatkozás:
R. Dreyfus et al, Dexterous helical magnetic robot for improved endovascular access, Science Robotics (2024). DOI: 10.1126/scirobotics.adh0298
