Инновационное использование магнитных полей открыло некоторые захватывающие возможности в лечении рака: ученые продемонстрировали, как их можно использовать для направления убивающих опухоль частиц в раковую ткань или проводов в вены в поисках рака крови, и это лишь пара примеров. Тонкий новый робот следует по этим стопам, приняв форму щупальца, которое можно направить в глубины легких для осмотра подозрительных поражений или доставки лекарств.
Робот, вдохновленный щупальцами, был задуман, чтобы расширить возможности так называемого бронхоскопа, трубчатого медицинского инструмента, используемого для исследования легких и дыхательных путей. Врачи вводят его через нос и рот в бронхиальные проходы, а затем проводят более тонкий 2-миллиметровый катетер через его внутреннюю часть и глубже в дыхательные пути (респираторный тракт).
Но у этого подхода есть ограничения в его маневренности, из-за чего некоторые места остаются вне досягаемости, поэтому ученые из Университета Лидса решили разработать более гибкое устройство, которым можно было бы более точно управлять при его нахождении внутри тела. В результате получился робот, состоящий из соединенных между собой цилиндрических сегментов из мягкого эластомера, в которые встроены крошечные магнитные частицы.
Это означает, что при воздействии магнитного поля отдельные сегменты могут двигаться независимо друг от друга, что делает робота очень гибким и способным пробираться сквозь изгибы и повороты легких. В клинических условиях, предоперационное сканирование позволит врачам наметить маршрут через уникальные структуры легких пациента, которые затем будут запрограммированы в роботизированную систему, оснащенную магнитами для автоматического управления магнитным полем.
«Робот с магнитным щупальцем или катетер размером 2 миллиметра, форму которого можно магнитно контролировать, чтобы она соответствовала анатомии бронхиального дерева, может достигать большинства областей легкого и может стать важным клиническим инструментом в исследовании и лечении возможного рака легких и другие заболевания легких», — сказал профессор Пьетро Валдастри, руководивший исследованием. «В нашей системе используется автономная магнитная система наведения, которая устраняет необходимость рентгенографии пациентов во время проведения процедуры».
Технологии еще далеко до начала использования в больницах, но ученые считают, что ее точность и автономный характер обеспечат гораздо более эффективные средства осмотра поражений, взятия образцов тканей или доставки противораковых препаратов в труднодоступные места.
«Эта новая технология позволит диагностировать и лечить рак легких более надежно и безопасно, направляя инструменты по периферии легких без использования дополнительных рентгеновских лучей», — сказала доктор Сесилия Помпили, член исследовательской группы.
На видео ниже показана магнитная система наведения, направляющая робота вокруг препятствий. Исследование опубликовано в журнале Soft Robotics.
Источник: University of Leeds
