无线微型机器人可以清除难以到达的血管中的血栓
全球每年有四分之一的人死于血栓引起的疾病。血栓会阻塞血管并阻止氧气输送到身体各个部位。虽然外科医生可以使用灵活的器械消除血栓,从而恢复血液流动,但是某些身体区域很难到达。现在,微型机器人可以克服这些限制,从难以到达的血管中去除血栓。
荷兰特文特大学和拉德堡德大学医学中心首次将无线微型机器人在血管中流动导航。这些螺旋型机器人被插入到带有肾脏的分离主动脉中,并通过机器人控制的旋转磁场进行控制。研究人员计划进一步发展这项技术,以便能够去除血栓。
这些微型机器人能够穿越血管。但是要做到这一点,微型机器人需要动力,需要上下游行驶,需要精确控制和定位。最后但同样重要的是,他们需要与生物相容,不对血管内部造成进一步的损害。
在实验中,研究人员使用机器人控制的旋转磁场无线控制微型机器人。通过X光机,他们能够在主动脉中操纵微型机器人时对其进行定位。研究人员将主动脉内的最大动脉流量维持在每分钟120毫升。但是通过更强的磁场,微型机器人应该能够克服更大的血流。微型机器人能够在顺流和逆流中进行稳定的直线行进,甚至可以同时使用多个机器人。
这些机器人是3D打印的,形状像螺旋,内部有一个小型永磁体。这个微小的磁体只有一毫米长,一毫米直径,放置在可以使“螺丝”两个方向旋转的位置。这使得它可以逆流游泳,然后转身游回来。小尺寸使得可以同时使用几个机器人。螺旋形状使得它可以穿过血栓。
这些微型机器人在血管外科手术中有巨大的潜力。目前,我们使用抗凝血药和灵活的工具,但微型机器人可以行驶到难以到达的动脉,同时只需要最小的切口就可以插入。在与拉德堡德大学医学中心和Triticum Medical(以色列)的新的合作中,研究人员将进一步开发微型机器人,使他们能够无线去除血栓。该联盟将寻找利用这项技术的方法,以促进医疗机器人和技术医学领域的合作发展。
除了破碎血栓以使血液流动,该技术还可以用于其他有针对性的干预措施。机器人可以将药物输送到体内最需要药物的特定部位。这样就对身体其他部分的副作用最小。