Робот, который достигает легких и самой маленькой точки бронхов

Команда ученых из Университета Лидса, Англия, разработала робота с щупальцами, который способен исследовать легкие и проникать в самые маленькие расщелины бронхов.

С его помощью можно брать пробы из мест, которые сегодня практически недоступны, а также проводить химиотерапию.

Нет сомнений в том, что появление робототехники в медицинской сфере в последние годы принесло отличные новости. Это может быть один из них, хотя, как объясняют авторы исследования в пресс-релизе, пройдет несколько лет, прежде чем оно станет доступным в больницах.

На самом деле некоторые экспериментальные этапы еще впереди. До сих пор они попробовали робота-щупальца только на 3D-рисунках бронхиального дерева. Затем они надеются использовать его на трупах, а оттуда и на живых пациентах.

Это правда, что предстоит сделать еще много шагов, но, судя по результатам, опубликованным в Soft Robotics, результаты пока положительные. В будущем пациенты с онкологическими и другими заболеваниями легких смогут оценить это.

Доступ за пределы легких никогда не был легкой задачей

Сегодня врачи используют устройство, называемое бронхоскопом, для исследования легких и дыхательных путей. Это гибкая трубка диаметром от 3,5 до 4 мм, которая вводится через нос и рот и направляется к бронхам.

Проблема в том, что по своим размерам он может достигать только самой высокой части дерева, образующей бронхи. Для проникновения в самые узкие углы через бронхоскоп проводят катетер размером около 2 мм.

Это уже можно внедрить в самые тонкие ветви бронхиального дерева, но с ним трудно справиться снаружи. Не забывайте, что это трубка, которая находится внутри другой трубки, которая проходит через нос. То есть он не оставляет много места для движения.

Однако цветной робот, разработанный лабораторией STORM Университета Лидса, гораздо более доступен. В конце концов, это независимое транспортное средство, управляемое снаружи магнитом. Он не прикреплен к какой-либо опоре вне своего тела, но использует магнетизм, чтобы направлять его к месту назначения.

Робот с щупальцами, которые могут перемещаться в самые маленькие места легкого

Робот с щупальцами состоит из серии взаимосвязанных цилиндров диаметром 2 мм каждый, подобно катетеру, вставленному в бронхоскоп. В общей сложности он имеет длину 8 мм, но благодаря эластомерному материалу, из которого он состоит, он очень гибкий и мягкий, так что каждый сегмент может быть сочленен практически независимо.

Этот материал, в свою очередь, покрыт небольшим магнитным слоем, который позволяет манипулировать им снаружи. Фактически, робот с щупальцами будет не единственным роботом в комнате, поскольку магниты, установленные на руке робота, используются для его направления. Это позволяет управлять устройством индивидуально для каждого пациента.

Сначала будет проведена серия визуализационных тестов легких и бронхов, чтобы определить точную точку отбора проб или введения препарата. Затем, обладая этой важной информацией, магниты программируются, чтобы направлять робота в дальние путешествия.

Тесты были завершены с бронхиальными деревьями, напечатанными в 3D по анатомическим данным. Можно ожидать, что с трупами результаты также будут хорошими. Если все пойдет хорошо, через несколько лет больше пациентов получат доступ к этому роботу-щупальцу в клиниках и больницах.

Искусственный интеллект и роботы в сочетании с медициной

Компания STORM Laboratories имеет большой опыт в разработке устройств, которые внедряются в организм человека. Одним из его величайших достижений стало изобретение недорогого эндоскопа, который мог бы оказать большую помощь в диагностике заболеваний в странах с ограниченными ресурсами. Но это не единственное, что технологии могут сделать для медицины.

С другой стороны, алгоритмы искусственного интеллекта очень полезны для диагностики заболеваний. Например, глубокое обучение можно использовать для анализа большого количества рентгеновских снимков и поиска поражений, которые могут быть связаны с заболеваниями.

А как насчет алгоритмов искусственного интеллекта, которые выбирают вещества с фармакологическим потенциалом из миллионов молекул? Они также очень полезны, но только если попадут в правильные руки.

ПРОДОЛЖАЙТЕ ЧИТАТЬ