211service.com
Savaime susirenkančio skrandžio roboto kūrimas
Gydytojai jau seniai ieškojo geresnių būdų, kaip ištirti žmogaus kūno veikimą, neatitraukdami savo pacientų. Nuryjama kamera, šiek tiek didesnė už įprastą tabletę, jau gali užfiksuoti nuotraukas, kai ji plūduriuoja skrandyje ir žarnyne, todėl diagnozei atlikti yra mažiau invazinis būdas nei endoskopas ar operacija. Dabar Europos mokslininkų konsorciumas išbando būdą, kaip sujungti kelis praryjamus prietaisus, kad sukurtų chirurginį robotą, kuris pats susirinktų skrandžio viduje.
Susieta: Naudodami magnetinius ryšius tarp kapsulių, mokslininkai tikisi sukurti į gyvatę panašų robotą, kuris galėtų savarankiškai susikomplektuoti paciento skrandyje.
Izraelio įmonė, sukūrusi pirmąsias piliules kameras „Given Imaging“, šiuo metu ieško būdų, kaip kontroliuoti savo fotoaparato kapsulės judėjimą iš išorės. Keletas akademinių tyrimų grupių taip pat ieško būdų, kaip leisti nuryjamoms kapsulėms manevruoti riedantis, šliaužiant ar prilipus prie audinio. Su didesne kontrole gydytojai turėtų galėti geriau diagnozuoti ir galbūt net gydyti ligas. Tačiau tokių žarnyno prietaisų galimybės vis tiek bus ribotos, nes kapsulė turi išlikti pakankamai maža, kad ją būtų patogu nuryti.
Italijos, Prancūzijos, Šveicarijos ir Ispanijos mokslininkų bendradarbiavimas, vadinamas ARES , išbando būdą, kaip kelios kapsulės automatiškai susijungtų. Kiekvienas būtų prarytas atskirai, prieš sumontuojant į sudėtingesnį prietaisą, kai jis saugiai patenka į skrandį.
Galutinis tikslas yra, kad kiekviena kapsulė atliktų skirtingą užduotį: viena skirta vaizdavimui, kita energijai, kita mėginiams imti ir pan. Patekusios į skrandį, kapsulės susijungdavo, sukurdamos į gyvatę panašų prietaisą, kuris galėtų slysti per žarnyną ir atlikti sudėtingesnes užduotis nei atliekama viena kapsulė ar kelios laisvai plaukiojančios kapsulės.
Multimedija
Spustelėkite čia, kad pamatytumėte, kaip mokslininkai atliko savaime surenkamą modulinį eksperimentą.
Spustelėkite čia, kad pamatytumėte veikiančių praryjamų modulių koncepcijos įrodymą.
Užuot turėję vieną kapsulę, siūlome modulinį metodą, pagal kurį kiekviena kapsulė galėtų turėti skirtingas funkcijas, sakoma. Zoltánas Nagy , Šveicarijos federalinio technologijos instituto (ETH) Ciuriche mokslininkas ir ARES projekto narys. Prieš pradėdami kalbėti apie tokius sudėtingus robotus skrandyje, turime išspręsti pagrindinę savaiminio surinkimo problemą. Mūsų darbas siūlo vieną [būdą], kaip tai galima padaryti tvirtai, sako Nagy.
ETH grupė nusprendė savo moduliams prijungti naudoti magnetus, nes jiems nereikia įmontuoto maitinimo ir juos galima lengvai stebėti iš išorės.
Norėdami rasti geriausią savaime susirenkančių kapsulių dizainą, mokslininkai išbandė skirtingus dizainus plastikiniame skrandžio modelyje, pripildytame skysčiu. Jie atliko apie 50 testų kiekvienai iš 12 skirtingų modulio dydžio, magneto tipo ir magnetų išdėstymo konfigūracijų. Vienas magnetas, kurio teigiama-neigiama ašis ilgesnės kapsulės paviršiuje veikė geriausiai, o dviejų kapsulių susiejimas buvo sėkmingas 75 proc. modifikavus magnetinį modulį, kad jis taptų lankstesnis, tai padidėjo iki 90 proc. Šią savaitę grupė pateiks išsamią informaciją apie susiejimo modulius Prancūzijoje vyksiančioje tarptautinėje pažangių robotų ir sistemų konferencijoje.
[Darbas] yra įdomus kaip koncepcija, nes moduliniai robotai, surenkami kūno viduje, gali sudaryti sąlygas lankstesnėms ir sudėtingesnėms su virškinimo traktu susijusioms robotų programoms. Metin Sitti , mokslininkas, dirbantis su robotų kapsulių sugriebimu Carnegie Mellon universitete. Dabartinės kapsulės paprastai tampa didesnės pridedant daugiau funkcijų... Surinkus modulius tokių problemų kiltų [mažiau].
Skrandžio testas: Šveicarijos federalinio technologijos instituto Ciuriche mokslininkai naudojo plastikinį skrandį, kad išsiaiškintų, kuris magnetinis dizainas geriausiai jungiasi ribotoje erdvėje, pilnoje skysčio.
Vienas iš pagrindinių [praryjamos vaizdo kapsulės] apribojimų yra baterija, sakoma Milanas Dodigas , Klivlando klinikos gastroenterologas, kuris naudoja prietaisą savo pacientams gydyti. Tai užima beveik 60 procentų kapsulės tūrio; jis nėra valdomas [ir] vis tiek gali praleisti dalykus. Vaizdų kampas taip pat ribojamas, ir jūs negalite matyti visos [žarnos].
Stebėdama kiekvieno magneto lauko pokyčius, ETH komanda sugebėjo aptikti, kaip gerai moduliai susieti. Naudodamas [šiuo] paprastu metodu galiu nustatyti, ar jis yra prijungtas, o tai reiškia, kad galiu sukurti paveikslėlį kompiuteryje, sako Nagy.
Kitas tyrimo etapas apims įsitikinimą, kad magnetai nepakenks audiniams, kai jie užsifiksuos. Tai apims sistemos testavimą judančiame dirbtiniame skrandyje arba gyvūno skrandyje, kurį suteikia partnerių grupė. Komanda taip pat turi rasti būdą, kaip kontroliuoti, kaip kapsulės išsidėsto.
Kažkas panašaus, ką būtų galima praryti, savarankiškai surinkti ir valdyti nuotoliniu būdu, būtų didelė pažanga, sako Džozefas Murėjus , Mayo klinikos gastroenterologas, kuris nedalyvavo darbe. Tačiau jis sako, kad saugiai naudoti magnetus bus sunku.
Gydytojai labai nori turėti valdomą, judesiais valdomą kamerą, priduria Frankas Volke'as, projekto vadovas iš Fraunhoferio biomedicinos inžinerijos instituto Sankt Ingbert mieste, padedantis sukurti „Given Imaging“ tabletės kameros valdymo techniką. magnetiniu būdu jį valdantis. Manau, kad tai labai įdomus mokslinio tyrimo metodas, kurio praktinis panaudojimas gali užtrukti ilgiau, apie ETH darbą sako Volke.
Nagy sako, kad jo komandos sukurta magnetinio susiejimo schema taip pat galėtų būti naudojama kuriant paieškos ir gelbėjimo robotus, kurie gali prasiskverbti per griuvėsius ir patekti į ankštas vietas. Galite įsivaizduoti, kad įmetate porą roboto dalių ir jis savaime susirenka, sako Nagy.