在医学机器人





今天,世界各地的研究小组试图找到使用机器人在医学的概念。虽然正确,也许,说“在有打击的。”通过开发和各种研究团体利益的数量来看,这可以说是主要的方向是建立医疗微型机器人。这还可以包括机器人和带有前缀“纳米”。而在这一领域的第一场胜利已经最近做了,只有八年前。

2006年,一组研究人员领导的西尔瓦娜马特尔世界第一成功召开实验从笔到生猪的颈动脉上运行一个小机器人一球的大小。在同一时间上的所有机器人移动分配的“航点”。而随着自mikrorobototehnika一些进展着过去几年。

之一为工程师今天的主要目标是创建医用机器人,将能够移动不仅在主要动脉,而且在一个比较窄的血管。这将允许无创伤等复杂的手术治疗。

但是,这不是对微型机器人的仅仅潜在的优势。首先,他们将在治疗癌症是有用的,特别是直接将药物递送到恶性肿瘤。这种可能性的价值是难以估量:化疗药物通过滴注给出处理严重打击的身体。事实上,这是一种强毒影响多个内脏,并为公司,肿瘤本身。与此相比,地毯式轰炸摧毁小单目标。

创造这种微型机器人位于一些学科的交界处的任务。例如,从物理的角度 - 如何使这种小物体独立地移动的粘性液体,这对他来说是血?但从工程的点 - 如何提供能源和如何追踪一个微小的对象的身体的移动机器人?但从生物学的点 - 用于机器人的制造,使它们不伤害人体的物质?和理想地,机器人必须是可生物降解的,这是没有必要的尚未解决从身体撤回的问题。

如何微型机器人可以“污染”的患者的身体的一个例子是“bioraketa»。



这个实施例是一个微型机器人钛芯,由铝制成的鞘包围。机器人20微米直径。铝与水反应,其中的外壳的表面上形成的氢气泡这推动整个建造过程。在水,这种“bioraketa”漂浮在第二距离等于其直径150。这可以比作一个人身高两米,这是第二个游泳300米12游泳池。操作约5分钟通过加入镓的化学发动机,降低了氧化膜的形成的强度。也就是说,大约900毫米的水的最大巡航范围。机器人的移动方向是由一个外部磁场设置,并且可以使用它来发现的药物递送。但只有晒出“充电”,在患者体内之后将是一个散射微球的铝外壳,这是不给人体有益的,而不是生物学上中性钛。

微型机器人必须是如此之小,简单地扩展到传统技术将不起作用所需的大小。没有标准件合适的尺寸也没有产生。即使它被做​​了,他们根本就不会得出这样的特定需求。而由于研究人员,因为它有很多次在发明创造的历史,寻求来自大自然的灵感。例如,同样的细菌。在微观上,并且所述多个纳米级的是完全不同的物理定律。特别是,水是一种非常粘稠的液体。因此,有必要使用其他工程解决方案的微型机器人的运动。细菌往往解决这个问题纤毛的帮助。

今年早些时候,一组研究人员从多伦多大学已经从外部磁场产生1毫米的微型机器人原型的长度和配备了两个夹子。开发商成功地用它来建立一个桥梁。还该机器人可不仅用于药物递送,而且对于组织在循环系统和器官的机械修理。



肌肉机器人 H4>在mikrorobototehnike另一个有趣的趋势 - 机器人,带动肌肉。例如,有这样的项目:电刺激肌肉细胞中,向其中安装的机器人的“主链”是由水凝胶



该系统基本上是复制在许多哺乳动物的有机体中发生的自然的解决方案。例如,在人体内的肌肉收缩穿过肌腱的骨头被发送。此Biorobot当电池电力的影响下降低,弯曲和充当腿横杆的“骨架”,相互吸引。如果其中一人是屈“脊”移动更短的距离,机器人走向这一“脚»。

有什么应该是医疗微型机器人的另一个愿景:各种生物软的,重复的形式。举例来说,这样的ROBO-蜜蜂(RoboBee)。



然而,它并非旨在用于医疗目的,并为其他一些:授粉,搜救,检测有毒物质。该项目的作者,当然,不能盲目照搬蜜蜂的解剖特点。相反,他们仔细分析各种不同的昆虫,调整和落实他们在力学生物的“设计”。

或使用天然“结构”的另一个例子 - 在一个双壳类微型机器人。他的动作有扑“翅膀”,因此形成了喷射气流的帮助。以约1mm的速率,它可以在人的眼球内浮动。像大多数其他医用机器人,将“蛤”作为能源使用的外部磁场。但有一个重要的区别 - 它只是获得能量移动,现场本身它不动,不像大多数其他类型的微型机器人



大机器人 H4>当然,只有一个微型机器人公园不限于医疗设备等。在科幻电影和书籍的医疗机器人通常以更换操刀人的形式。喜欢,它是一种能快速,准确地制作各种手术操作的一大设备。这并不奇怪,这个想法被实施的第一个中的一个。当然,现代外科手术机器人无法代替整个人,但它们拼接已经相当信任。它们也可以用来作为外科医生的手的延伸为桨。


但是,医学界并没有停止对使用这种机器的辩论。许多专家都认为,<一的href="http://www.bloomberg.com/news/2013-09-09/no-safety-benefit-found-in-use-of-robot-for-hysterectomy.html">особых好处,例如机器人不会由于其高昂的价格给和<一href="http://www.reuters.com/article/2012/01/30/us-pricey-robots-idUSTRE80T1SC20120130">существенно提高医疗服务的成本。另一方面,有一个<一href="http://www.eurekalert.org/pub_releases/2014-02/uoc--usf022814.php">исследование,根据该患者的前列腺癌谁接受外科手术,在未来的机器人助手需要较少的密集使用激素类药物和放射治疗。在一般情况下,这并不奇怪,许多科学家的努力旨在创造微型机器人。

有趣的项目是Robonaut(Robonaut),远程医疗机器人旨在帮助宇航员。这仍然是一个试点项目,但这种方法可以用来不仅为客户提供这样一个重要的和昂贵的训练人们如何宇航员。远程医疗机器人可以被用来协助各偏远地区。当然,这将是适当的,只有当它是便宜安装在聋哑针叶林或高山结算机器人的医务室比保持护理人员的工资。



与此医用机器人更高度专业化,它被用来治疗秃发。 ARTAS是从事自动“挖”发患者的头皮毛囊的基础上,高解析度的照片。然后,医生手的人引入了“收获”的光头领域。



尽管如此,医疗机器人的世界不一样单调,因为它可能看起来没有经验的人。此外,它正在积极发展,出现了思想,实验结果,寻找最有效的方法的积累。谁知道,甚至在我们的有生之年单词“外科医生”是指医生是不是用手术刀,而微型机器人罐子,这将足以吞下或引进滴灌。

来源: geektimes.ru/company/asus/blog/242432/