"

Időpontfoglalás

A tüdőszövetet is feltérképezi egy vadonatúj robot

A tüdőrák sajnos máig az egyik vezető haláloknak számít szerte a világon. A robotika segítségével a kutatók immár képesek „átfésülni” a tüdőszövetet is elérni, ahol a kisméretű daganatok bújnak meg.

A tüdőrák napjainkban is rengeteg áldozatot szed a világon. Diagnosztizálását nehezíti, hogy az apró daganatok nagyon kicsik, elrejtőznek a tüdőszövet mélyében, így a sebészek el sem tudják érni azokat.

Erre a problémára keresett megoldást a Chapel Hill-i Észak-Karolinai Egyetem (UNC-Chapel Hill) és a Vanderbilt Egyetem kutatócsapata, amikor kifejlesztett egy igen hajlékony, robusztus robotot, amely képes áthaladni a tüdőszöveten – tudatták a Science Robotics szaklapban.

Ron Alterovitz, PhD, az UNC Számítástechnikai Tanszékének munkatársa és Jason Akulian orvos az UNC Orvostudományi Tanszékéről demonstrálta, hogy robotjuk önállóan át tud lépni egyik pontból a másikba, miközben a fontos struktúrákat kikerüli – ilyenek az apró légutak és az erek is egy élő laboratóriumi modell esetében.

„Ez a technológia lehetővé teszi számunkra, hogy olyan célokat érjünk el, amelyeket egyébként egy szabványos vagy akár robotizált bronchoszkóppal nem tudnánk – fejtette ki dr. Akulian, a cikk társszerzője, az UNC Tüdőbetegségek Osztályának Intervenciós Pulmonológiai és Tüdőonkológiai Osztálya, valamint a Critical Care Medicine vezetője. - Ez ad plusz pár centimétert vagy akár néhány millimétert is, ami óriási segítséget jelentene abban, hogy a tüdőben lévő kis célpontokat követni lehessen.”

A tüdőszövetet is feltérképezi egy vadonatúj robot

A tüdőszövetet is feltérképezi egy vadonatúj robot

Az önálló és kormányozható tűrobot fejlesztése során az UNC az orvostudományt, a számítástechnikát és a mérnöki szakértelmet ötvözte egymással.

Alterovitz és Akulian munkáját segítette Yueh Z. Lee orvos, PhD, az UNC Radiológiai Tanszékének munkatársa, valamint Robert J. Webster III a Vanderbilt Egyetemről és Alan Kuntz a Utah Egyetemről.

A robotot több különálló alkatrész alkotja. A mechanikus vezérlés szabályozott tolóerővel látja el a tűt, ezzel halad előre és hátra. A tű kialakítása az íves pályák mentén a kormányzást is megvalósítja.

Nikkel-titán ötvözetből készült, lézerrel maratott, ami a rugalmasságát növeli, így a szöveteken egyszerűen mozoghat.

Az előrehaladás során a tűn levő maratással könnyedén el tudja kerülni az akadályokat. Más rögzítések, például katéterek szintén alkalmazhatók a tűvel együtt bizonyos eljárások végrehajtására - ilyen például a tüdőbiopszia.

 Ahhoz, hogy áthaladjon a szöveten, a tűnek biztosnak kell lennie az útpályájában. A kutatócsoport háromdimenziós modelleket készített a tüdőről az adott személy mellüregéről, mesterséges intelligenciával készült CT-felvételek segítségével. Ezek magukba foglalták a légutakat, az ereket és a kiválasztott célpontot.

A 3-D modell használatával a mesterséges intelligencia-vezérelt szoftver arra utasítja a tűt, hogy automatikusan hhaladjon A-ból B pontba, s eközben a fontos szerkezeteket is kikerülje.

A tű igencsak kompakt, s emellett a rendszer számos olyan technológiát foglal magába, amely lehetővé teszi a tű számára az autonóm, valós időben történő navigációt.

Ron Alterovitz, a projekt vezető kutatója és a projekt vezető szerzője úgy fogalmazott, hogy a tű egy önvezető autóhoz hasonlít, de a tüdőszöveten keresztül navigál, elkerülve az akadályokat, például a jelentős vérereket, miközben elér a céljához.  

Nem hagyja figyelmen kívül a légzési mozgást sem. A tüdő folyamatosan tágul és összehúzódik a mellüregben, ami megnehezítheti a célzást egy élő és lélegző személynél. Olyan ez, mintha mozgó célpontra lőnének – mondta Akulian.

A kutatók azonban letesztelték a robotot, miközben a laboratóriumi modell szakaszos légzésvisszatartást végzett. Minden alkalommal, amikor visszatartotta a lélegzetét, a robot előrehaladt. 

„Akad még néhány megoldandó dolog a robot azon képességét illetően, hogy megtalálja a célpontokat és ténylegesen elérje őket” - mondta Akulian, aki egyben az UNC Lineberger Átfogó Rákkutató Központ tagja. Még sok munka áll előttük, de továbbra is feszegetik a határokat, hogy minél többet tehessenek a páciensekért.

Alterovitz megjegyezte: tervük az, hogy folytatják az új autonóm orvosi robotok létrehozását, amelyek egyesítik a robotika és a mesterséges intelligencia erősségeit, javítva ezzel a páciensek orvosi eredményeit - miközben a biztonságukra is garanciát is nyújtanak.

További cikkekért kattintson ide!

https://www.nice.hu/egeszseg-hirek

B.A.

 

Szóljon hozzá!