Mühendisler ve bilim adamları, doku örnekleri toplamak veya kanser tedavisi sağlamak için akciğerlerdeki en küçük bronşiyal tüplerden bazılarına ulaşabilen bir robotu oluşturdular. Buna manyetik dokunaç robotu denir ve çapı sadece 2 milimetre veya tükenmez kalemin ucunun yaklaşık iki katı kadardır.
Hastanın dış tarafındaki mıknatıslar, dokunaç robotunu yerine yönlendirmek için kullanılmaktadır. Cihaz, Leeds Üniversitesi Storm Laboratuvarı’nda oluşturuldu.
Vücuda ince bir tüpün yerleştirildiği endoskopi ve kateter prosedürlerine yardımcı olmak için düşünüldü.
Robotik sistemlerin kullanılmasına öncülük eden bir mühendis, bilim adamı ve klinisyen ekibi robotun tasarlanmasında bulundu. Araştırmacıların bulguları Soft Robotics dergisinde yayınlandı.
Anatomik verilerden modellenen bir bronş ağacının 3B kopyasına sahip laboratuvar testleri çalışmalar sürecinde icra edildi.
Cihazın kadavradan alınan akciğerlerde gezinmedeki etkinliği araştırmanın bir sonraki aşamasında araştırılması düşünülüyor.
Akciğerleri ve hava yollarını incelemek için doktorlar şu anda bir bronkoskop kullanıyor. Yaklaşık 3,5 ila 4 milimetre çapında esnek bir tüp benzeri alet burun veya ağızdan ve bronşiyal kanallara geçebiliyor. Mevcut durumda küçük boyutu nedeniyle, bronkoskop sadece bronş ağacının üst seviyelerine ulaşabilir.
Akciğerlerde daha derine inmek için, yaklaşık 2 milimetre çapında bir kateter veya ince tüp bronkoskop ile akciğerlerin daha küçük bölümlerine yani odacıklarına geçilir.
Bununla birlikte, doktorlar bronkoskopu hareket ettirme yeteneklerinde sınırlıdır, bu da aleti ve kateteri ihtiyaç duydukları yere yönlendirmeyi zorlaştırır. Manyetik dokunaç robotu ise çok daha manevra kabiliyetine sahip olacak şekilde tasarlandı ve her prosedüre göre uyarlanmış bir robotik yönlendirme sistemi kullanıyor.
Denetimli STORM Laboratuvarı Profesörü Pietro Valdastri şınları söylüyor.
Uygulayıcı 2 Milimetre ölçülerinde ve şekli bronş ağacı anatomisine uyacak şekilde manyetik olarak kontrol edilebilen bir manyetik dokunaç robotu kullanacak. Kullandığı bu robot akciğerin birçok bölgesine ulaşabilir. Olası akciğer kanseri ve diğer akciğer hastalıklarının araştırılması ve tedavisinde önemli bir klinik araç olacaktır.
Sistemimiz, işlem sırasında hastaların röntgen çekilmesi ihtiyacını ortadan kaldıran otonom bir manyetik yönlendirme sistemi kullanmaktadır.”
Başlamak için, küçük, esnek ve bronş ağacı anatomisinin kıvrımlarında ve dönüşlerinde gezinebilen bir cihaz yaratmaları gerekiyordu.
İkincisi, manyetik dokunaç robotunu pozisyona yönlendirmek için otonom bir sisteme ihtiyaç duyuyorlardı, bu da bir doktorun bir aleti manuel olarak yerine manevra yapma ihtiyacını ortadan kaldırıyordu.
Bu da sıklıkla hastanın X ışınlarına maruz kalmasını gerektiriyordu ve teknik olarak tıbbi personel için zorlayıcı olabilirdi.
Araştırmacılar, hareket kontrol edilebilirliğini korurken boyutunu azaltmak için robotu her biri 2 milimetre çapında ve yaklaşık 80 milimetre uzunluğunda bir dizi birbirine bağlı silindirik parçadan inşa ettiler.
Manyetik parçacıklar nedeniyle, birbirine bağlı segmentler harici bir manyetik alanın varlığında bağımsız olarak hareket edebilir. Sonuç olarak, oldukça esnek, şekil değiştirebilen ve akciğerlerdeki anatomik yapılara takılmayı önleyecek kadar küçük bir manyetik dokunaç robotu oluşturuldu.
Rehberlik sistemi nedir?
Hastanın dış tarafındaki robotik kollara monte edilen mıknatıslar, her prosedür için özelleştirilecek bir prosedürde cihazı akciğerlere yönlendirmek için kullanılacaktır.
Bir hastanın akciğerlerinin ameliyat öncesi taramaları, bronş ağacındaki yolu planlamak için kullanılır ve daha sonra robotik sisteme programlanır. Hastanın dışındaki mıknatıslar hareket ettikçe, kateter segmentlerindeki manyetik parçacıklara kuvvet uygulayarak şekil veya yön değiştirmelerine neden olarak robotun akciğerlerden ve şüpheli bir lezyon bölgesine manevra yapmasına izin verirler.
İstenilen yere ulaştıktan sonra, robot bir doku örneği toplamak veya tedaviyi uygulamak için kullanılır.
Hastanelerde “manyetik dokunaç” teknolojisinin kullanıma sunulmasından birkaç yıl önce olabilir.
Leeds Üniversitesi’ndeki fırtına laboratuvarı endoskopik ve kateter incelemelerinin yapılma şeklini değiştiriyor.
Manyetik teknoloji aynı zamanda personel için kullanımı daha kolay ve hastalar üzerinde daha nazik olan bir robotik kolonoskopi sisteminin kalbinde yer almaktadır.
Kaynak: techxplore
