27 березня, 2025
Інженери представляють мініатюрних магнітних роботів, що можуть революціонізувати нейрохірургію
Роботизовані хірургічні інструменти (діаметром приблизно 8 міліметрів) десятиліттями використовувалися в хірургії. Новий проєкт під керівництвом Університету Торонто в Канаді було розпочато для розроблення ще менших (близько 3 мм у діаметрі) нейрохірургічних інструментів. Оскільки більшість операцій на головному мозку вимагають від лікарів видалення частини черепа для доступу до пухлин чи вражених структур нервової системи, це є ризикованим для пацієнтів і, окрім того, сповільнює процес реабілітації. У статті, опублікованій у Science Robotics, інженери продемонстрували, що нові інструменти можуть захоплювати, тягнути та розрізати тканини. Завдяки живленню від зовнішніх магнітних полів ці роботизовані механізми мають такий малий розмір.
Нова роботизована система складається із двох частин. Перша – це маленькі інструменти: захват, скальпель і набір щипців. Друга частина – це так званий «котушковий стіл», який є хірургічним столом із кількома вбудованими електромагнітними котушками. Згідно з уявленнями науковців, пацієнта мають розміщувати головою поблизу котушок, а роботизовані інструменти вставлятимуться у мозок через невеликий розріз. Змінюючи електричний струм, що надходить до котушок, можна маніпулювати магнітними полями, змушуючи інструменти захоплювати, тягнути або розрізати тканину. Дослідники порівнюють свій винахід із лапароскопією в абдомінальній хірургії, яка є малоінвазивним методом.
Учені вже перевірили свої інструменти в доклінічних випробуваннях, моделюючи механічні властивості мозкової тканини. Для експериментів використовували шматочки сиру тофу і ягід малини, поміщені всередину моделі мозку. Інженери порівняли продуктивність магнітних інструментів зі стандартними підходами, якими користуються хірурги. Виявили, що розрізи, зроблені магнітним скальпелем, були рівномірними та вузькими із середньою шириною 0,3–0,4 мм проти традиційних ручних інструментів, які створювали отвір від 0,6 до 2,1 мм. Окрім того, експериментальні захвати могли точно захопити ціль у 76 % випадків.
Хоча висновки були позитивними, техніка стане доступною через певний час, оскільки на розроблення медичних пристроїв, особливо хірургічних роботів, потрібні роки і навіть десятиліття. Тепер команда вчених хоче переконатися, що магнітна система може зручно розміститися в операційній. Окрім того, дослідники хочуть, щоб метод став сумісним із системами візуалізації, а після цього отримати дозвіл на проведення клінічних випробувань.
Джерело: https://theconversation.com/tiny-robot-tools-powered-by-magnets-could-one-day-do-brain-surgery-without-cutting-open-the-skull-253042