Współczesna medycyna coraz bardziej otwiera się na zaawansowane technologie, a miniaturowe roboty stają się jednym z jej filarów. Naukowcy z Niemieckiego Centrum Badań nad Rakiem (DKFZ) w Dreźnie opracowali innowacyjne rozwiązanie, które może zrewolucjonizować endoskopową chirurgię mikroinwazyjną. Nowością są miniaturowe roboty o nazwie TrainBoty, które łącząc się w jednostki konwojowe, zyskują siłę wystarczającą do przenoszenia narzędzi chirurgicznych w trudnych warunkach ciała ludzkiego.
Wyzwania endoskopii i miniaturowych robotów
Miniaturowe roboty, mierzące zaledwie kilka milimetrów, mają ogromny potencjał w medycynie. Mogą służyć do precyzyjnego dostarczania leków, monitorowania stanu pacjenta czy wykonywania drobnych zabiegów chirurgicznych. Niestety, ze względu na swoje niewielkie rozmiary, napotykają wiele problemów – w tym brak mocy potrzebnej do transportu cięższych narzędzi czy trudności z poruszaniem się po śliskich, pokrytych śluzem powierzchniach ciała.
Zespół badawczy z DKFZ postanowił rozwiązać te problemy, łącząc kilka robotów TrainBot w jeden większy zespół, który działa niczym konwój. Każdy z robotów został wyposażony w ulepszone „stopy”, które zwiększają siłę napędową, dzięki czemu roboty mogą skuteczniej poruszać się po śliskich powierzchniach. W tym przypadku kontrola nad nimi odbywa się bezprzewodowo za pomocą pola magnetycznego, które umożliwia precyzyjne sterowanie ich ruchami.
Zabieg w drogach żółciowych: krok ku przyszłości chirurgii
Zespół badawczy przetestował swoje innowacyjne roboty w symulowanym zabiegu chirurgicznym. Użyto do tego usuniętych organów świńskich, aby zademonstrować potencjał technologii w leczeniu niedrożności dróg żółciowych. W przypadku nowotworów dróg żółciowych często dochodzi do ich zablokowania, co grozi poważnymi komplikacjami zdrowotnymi. Leczenie polega na usunięciu blokady przy pomocy endoskopu i elektrokoagulacji, czyli usunięcia tkanek za pomocą prądu elektrycznego.
Konwój trzech połączonych TrainBotów był w stanie precyzyjnie manewrować narzędziem chirurgicznym do wnętrza dróg żółciowych, co stanowi duże wyzwanie ze względu na trudną geometrię narządów. Po dotarciu na miejsce robot przeprowadził zabieg ablacji tkanek, usuwając blokadę, co potwierdziło ogromny potencjał tej technologii. Co więcej, roboty te mogą być również używane do dostarczania innych narzędzi, takich jak cewniki czy środki lecznicze, co otwiera przed nimi szerokie perspektywy zastosowań w przyszłości.
Przyszłość mikrochirurgii
Rezultaty eksperymentów dają nadzieję na znaczący rozwój chirurgii mikroinwazyjnej. Dzięki TrainBotom, które mogą działać jako zespół, możliwe staje się wykonywanie bardziej skomplikowanych procedur wewnątrz ciała pacjenta bez potrzeby stosowania tradycyjnych, inwazyjnych metod. Innowacyjne stopy zapobiegające poślizgom oraz zdolność do przenoszenia cięższych narzędzi chirurgicznych mogą wkrótce zrewolucjonizować leczenie wielu poważnych schorzeń.
Naukowcy są optymistyczni co do przyszłości swoich badań. Jak podkreśla jeden z autorów projektu, Moonkwang Jeong, po obiecujących wynikach z modeli organów zwierzęcych, następnym krokiem będzie rozwijanie technologii TrainBotów do bardziej złożonych zadań w endoskopii.
Ta nowa era w chirurgii może doprowadzić do stworzenia całych „drużyn” miniaturowych robotów, które będą w stanie wykonywać szeroki zakres zadań medycznych, zwiększając precyzję, bezpieczeństwo i skuteczność zabiegów chirurgicznych.
źródło: sciencedaily.com
