Ρομποτικό «νήμα» για την αντιμετώπιση θρόμβων στον εγκέφαλο

Ρομποτικό «νήμα» για την αντιμετώπιση θρόμβων στον εγκέφαλο

news.mit.edu

Μηχανικοί του ΜΙΤ ανέπτυξαν ένα ρομποτικό «νήμα» το οποίο κατευθύνεται μαγνητικά και μπορεί να κινηθεί σε εξαιρετικά στενούς και δαιδαλώδεις χώρους, όπως το αγγειακό σύστημα του εγκεφάλου.

Όπως αναφέρει το MIT News, στο μέλλον αυτό το «νήμα» θα μπορεί να συνδυάζεται με υπάρχουσες τεχνολογίες ενδοαγγειακής χρήσης, με τους γιατρούς να το καθοδηγούν μέσα στα αγγεία του εγκεφάλου του ασθενούς για να αντιμετωπίζουν γρήγορα περιπτώσεις εμφραγμάτων, πληγών και άλλων προβλημάτων, όπως αυτά που παρατηρούνται σε ανευρύσματα, εγκεφαλικά επεισόδια κ.α.

«Το εγκεφαλικό είναι ο Νο 5 λόγος θανάτου και σημαντικός λόγος αναπηρίας στις ΗΠΑ. Αν το οξύ εγκεφαλικό μπορέσει να αντιμετωπιστεί μέσα στα 90 λεπτά περίπου, οι πιθανότητες επιβίωσης του ασθενούς μπορούν να αυξηθούν σημαντικά» λέει ο Σουανχέ Ζάο, επίκουρος καθηγητής μηχανολόγων- μηχανικών και πολιτικών/ περιβαλλοντικών μηχανικών στο ΜΙΤ. «Αν μπορούσαμε να σχεδιάσουμε μια συσκευή για την αναστροφή εμφραγμάτων σε αιμοφόρα αγγεία μέσα σε αυτή τη “χρυσή ώρα”, θα μπορούσαμε εν δυνάμει να αποφύγουμε τη μόνιμη εγκεφαλική βλάβη. Σε αυτό ελπίζουμε» πρόσθεσε.

Ο Ζάο και η ομάδα του, στην οποία περιλαμβάνεται ο Γιούνχο Κιμ, τελειόφοιτος του Τμήματος Μηχανολόγων Μηχανικών του ΜΙΤ και κύριος συντάκτης της έρευνας, περιγράφουν τη δουλειά τους στο Science Robotics.

Για την εξουδετέρωση θρόμβων αίματος στον εγκέφαλο, οι γιατροί συχνά επιδίδονται σε μια ενδοαγγειακή διαδικασία- μια ελάχιστα επεμβατική εγχείρηση, όπου ο χειρουργός εισάγει ένα λεπτό καλώδιο μέσα σε μια αρτηρία του ασθενούς, κυρίως στο πόδι ή στον βουβώνα. Στη συνέχεια το καλώδιο κατευθύνεται προς τον στόχο μέσω εικόνων ακτίνων Χ. Η διαδικασία αυτή είναι ιδιαίτερα κουραστική για τους γιατρούς, που πρέπει να έχουν ειδική εκπαίδευση.

Στο επιστημονικό τους άρθρο οι ερευνητές συνδύασαν τις γνώσεις και την εμπειρία τους πάνω στον τομέα των υδροτζέλ και του μαγνητισμού για να κατασκευάσουν το ρομποτικό αυτό «νήμα» που μπορεί να κατευθύνεται μαγνητικά και έχει επικάλυψη υδροτζέλ. Ο πυρήνας του νήματος είναι φτιαγμένος από κράμα νικελίου- τιτανίου (nitinol), που είναι εύκαμπτο αλλά μπορεί επίσης να επανέρχεται στο αρχικό του σχήμα. Αυτό που έκαναν οι ερευνητές ήταν να καλύψουν τον πυρήνα μια «μελάνη», η οποία διέθετε μαγνητικά σωματίδια- και στο τέλος στην επικάλυψη αυτή εφάρμοσαν υδροτζέλ για να γίνει πιο ομαλή (μειώνοντας τις τριβές) και βιοσυμβατή η επιφάνεια. Το ρομποτικό «νήμα» κατευθύνεται με ακρίβεια μέσω μαγνήτη, και οι επιδόσεις του, όπως διαπιστώθηκε σε δοκιμές που έγιναν σε ομοιώματα, ήταν ιδιαίτερα υψηλές.

Κατά τον Κιμ υπάρχουν δυνατότητες περαιτέρω βελτίωσής του και ενίσχυσής του με νέα χαρακτηριστικά (πχ δυνατότητα χορήγησης φαρμάκων ή διάσπασης θρόμβων με λέιζερ). Επίσης, πλεονέκτημα είναι πως οι γιατροί δεν χρειάζεται να είναι κοντά στον ασθενή κατά την επέμβαση- κάτι που συνεπάγεται μικρότερη έκθεσή τους σε ακτινοβολία.