211service.com
Roboty kompatybilne z MRI
Inżynierowie w Uniwersytet Johna Hopkinsa zaprojektowali nowy silnik, który będzie kompatybilny z obrazowaniem metodą rezonansu magnetycznego (MRI), dzięki czemu może sterować robotem sterowanym obrazem do zastosowań medycznych, takich jak biopsje i terapie raka. Silnik kompatybilny z MRI umożliwia lekarzom zdalne wykonywanie procedur w skanerze, wykorzystując MRI do kierowania robotem.
Robot bezpieczny w rezonansie magnetycznym To zrobotyzowane urządzenie medyczne, zaprojektowane z myślą o zapewnieniu chirurgom zdalnego dostępu do gruczołu krokowego, jest wykonane z ceramiki, gumy i plastiku, dzięki czemu można go bezpiecznie używać wewnątrz skanera MRI. Jest napędzany nowym typem silnika i sterowany obrazami rezonansu magnetycznego. Testy wykazały, że igłę można umieścić w odległości jednego milimetra od celu wybranego na obrazie, co skutkuje dokładniejszymi biopsjami raka.
Prawdziwą nowością tego, co zrobili, jest kompatybilność ze środowiskami o wysokim polu magnetycznym, takimi jak MRI, mówi David Trumper , profesor inżynierii na MIT.
Kiedy lekarze wykonują biopsje nowotworowe narządów, takich jak gruczoł krokowy, często kierują się skanerami ultradźwiękowymi. Ale takie metody obrazowania są w stanie zobrazować tylko na przykład zewnętrzny kształt prostaty. Dlatego lekarze na ślepo wybierają próbki do badania, ryzykując, że przeoczą rzeczywisty guz. Operacja prowadzona przez MRI i zdalnie sterowanego robota byłaby znacznie dokładniejsza, ponieważ igła robota mogłaby być ustawiona bezpośrednio na guzie, jak widać w MRI. Ale do tej pory nie było urządzenia zdolnego do pracy w małym tunelu skanera bez zniekształcania obrazów, które są zależne od silnego magnesu i prądów elektrycznych.
Robot Johns Hopkins, zbudowany przy użyciu konwencjonalnych technik, został zaprojektowany, aby umożliwić przezkroczowy dostęp do prostaty pod bezpośrednim nadzorem MRI. Niezbędny do zbliżenia się do milimetra – niezbędnego poziomu precyzji – docelowego guza, jest nowy silnik opracowany specjalnie do tego zastosowania. Silnik zapewnia kontrolowane pneumatyczne uruchamianie, dzięki czemu zrobotyzowane urządzenie jest w stanie stabilnie i powoli poruszać się wzdłuż pacjenta w skanerze MRI, mówi Dan Stoianovici , profesor nadzwyczajny urologii i inżynierii mechanicznej w Johns Hopkins oraz dyrektor Program Urologia Robotyka , przy której powstał robot.
Inżynierowie stworzyli nowy typ pneumatyczny silnik krokowy, . Opiera się na założeniu, że ruch tłoka od końca do końca w jego cylindrze jest zawsze dokładny i bardzo łatwy do osiągnięcia poprzez zwiększenie ciśnienia w cylindrze. Pneumatyczny silnik krokowy nie jest całkowicie nową koncepcją; poprzednie wersje opierały się na mocy hydraulicznej i cieplnej, ale brakowało im sprawności mechanicznej.
Silnik zaprojektowany przez inżynierów Johns Hopkins ma trzy cylindry połączone z szeregiem kół zębatych, które wykonują ruch obrotowy dzięki równomiernemu ciśnieniu przepływu powietrza. Zespół inżynierów użył sześciu silników krokowych do zasilania robota kompatybilnego z MRI, MrBot , który zbudowali, aby zapewnić chirurgom zdalny dostęp do gruczołu krokowego. Zrobotyzowane urządzenie jest połączone w sieć z urządzeniem do obrazowania metodą rezonansu magnetycznego, dzięki czemu po wykonaniu zdjęcia można je odwzorować za pomocą połączenia sieciowego za pomocą kontrolera robota. Kontroler robota jest wtedy w stanie rozpocząć wysyłanie powietrza do robota, aby wprawić go w ruch.
Silnik ma małą moc i niską prędkość, ale w przypadku zastosowania wydaje się całkiem dobrze przemyślany, mówi Trumper. To fajny projekt.
Robot to niezwykłe osiągnięcie, mówi Ron Rodriguez , profesor nadzwyczajny urologii, onkologii medycznej oraz medycyny komórkowej i molekularnej w Johns Hopkins Medical Institutions. Pozwoli to na szybsze i dokładniejsze metody leczenia raka, takie jak naświetlanie, wyjaśnia Rodriguez.
Kolejnym krokiem inżynierów jest przetestowanie zrobotyzowanego urządzenia w badaniach klinicznych. Jeśli te testy powiodą się, naukowcy przyjrzą się rozwojowi dodatkowych robotów kompatybilnych z MRI do innych procedur medycznych.