Ультратонкое устройство может достигать большинства областей лёгкого для осмотра подозрительных поражений или доставки лекарств.
РЕКЛАМАИсследователи из Великобритании создали тонкого робота в виде щупальца, его можно направлять внутрь лёгких для осмотра подозрительных поражений. Учёные надеются, что новое устройство поможет диагностировать рак на ранних стадиях и проводить химиотерапию.
Миниатюрный хирургический робот, разработанный группой инженеров и клиницистов из лаборатории STORM Университета Лидса, представляет собой своего рода "транспортное средство" – щупальце из мягкого эластомера диаметром 2,4 мм, управляемое снаружи магнитом.
Щупальце состоит из ряда взаимосвязанных цилиндрических фрагментов длиной около 80 мм, которые могут двигаться несколько независимо друг от друга.
Согласно исследованию, опубликованному командой из Лидса в журнале Nature Communications Engineering, устройство может проникать на 37% глубже, чем стандартное оборудование, создавая меньшее повреждений тканям, чем в ходе традиционного вмешательства.
Щупальце ещё не было испытано на живых пациентах. Тесты велись с бронхиальными деревьями, напечатанными в 3D по анатомическим данным, а также с лёгкими трупов. Учёные собирают данные для начала испытаний на людях, они уверены, что эта технология может произвести революцию в лечении рака.
В настоящее время для обследования лёгких пациента требуется образец ткани, который берётся с помощью бронхоскопа – трубчатого медицинского инструмента размером от 3,5 до 4 мм, который вводится через нос или рот в бронхиальные проходы.
Из-за размеров бронхоскопа некоторые места остаются вне его досягаемости, но робот-щупальце может справиться с этой задачей.
Революция в диагностике
Согласно результатам исследования, использование щупальца позволит на 30% улучшить навигацию по анатомии бронхов.
"Это действительно вдохновляющая разработка", – считает профессор Пьетро Вальдастри, директор лаборатории STORM Университета Лидса и руководитель исследования.
"Преимущество нового подхода заключается в том, что он учитывает особенности анатомии. Робот более мягкий и гибкий, он полностью повторяет анатомическую форму с помощью магнитов. Эти три основные характеристики способны произвести революцию в навигации внутри тела пациента", – добавил учёный.
Робот управляется с помощью магнитов, установленных на его руке, это происходит индивидуально для каждого пациента. Маршрут робота заранее программируется.
"Нашей целью было и остается оказание лечебной помощи с минимальными болевыми ощущениями для пациента", – говорит соавтор исследования Джованни Питтильо.
По данным сайта cancer.net, рак лёгкого занимает второе место в мире по частоте диагностирования и является основной причиной смерти от рака как среди мужчин, так и женщин во всём мире. По данным Международного фонда исследований рака, в 2020 году было зарегистрировано более 2,2 млн новых случаев заболевания.
По данным Всемирной организации здравоохранения, в том же году от рака лёгкого в мире умерло 1,8 млн. человек из почти 10 млн. смертей, связанных с онкологией.
В отдельном исследовании, опубликованном в журнале Advanced Intelligent Systems, те же команда из Университета Лидса использовала два магнитных робота-щупальца, которые двигались независимо друг от друга, для проведения операции на черепе с муляжом мозга.
Щупальца проходили через нос и имитировали удаление доброкачественной опухоли в основании черепа, при этом одно из них перемещало камеру, а другое направляло лазер на опухоль.
"Это значительный вклад в область магнитоуправляемой робототехники, – заявила ведущий автор исследования Занета Кошовска. – Наши результаты показывают, что в небольших анатомических пространствах можно проводить как диагностические процедуры с помощью камеры, так и полноценные хирургические вмешательства".