磁性微纤维机器人可切断流向脑瘤血液
文章来源 中国机器人网
参考消息网2月26日报道据香港《南华早报》网站2月24日报道，中国科学家说，他们研制出一种磁性微纤维机器人，可以降低脑动脉瘤出血风险并“饿死”脑肿瘤。这种柔软的微纤维机器人可以切断流向脑动脉瘤或脑肿瘤的血液。
报道称，与治疗此类疾病的其他微创方法相比，微纤维机器人的卷曲形状可以提高操控度和精确度。研究人员说，在血管模型和兔子身上进行的试验显示，这种方法有望用于临床领域。
脑动脉瘤和脑肿瘤会危及生命，每年导致超过75万人死亡。
最先被使用的一种疗法是利用栓塞切断供血。在做这种微创手术时，外科医生通常把导管插入动脉，然后移动导管使其抵达目标部位。
但是，研究人员在同行评审期刊美国《科学·机器人学》杂志上发表论文称，这种方法“常常受到导管在复杂的神经血管网络中操控性不佳的制约”。
他们指出，这种方法也使外科医生长期受到辐射，因为手术需要在X射线下手动进行。
他们说，有人提议用机器人远程操纵导管，但由于导管弯曲等问题，这种方法“仍然是一项挑战”。
为解决上述问题，这个由武汉华中科技大学、合肥中国科学技术大学和上海交通大学组建的团队设计了一种磁控柔性机器人。
他们研究后发现，这种装置可以在常规导管无法到达的那些血管中完成机器人栓塞操作。
《科学·机器人学》杂志副主编梅莉萨·亚申斯基在这篇论文的编辑摘要中写道：“这种微纤维机器人由卷成螺旋形的磁性纤维构成，可以适应各种大小的血管并在外部磁场的作用下螺旋推进。它们提供了替代传统的导管栓塞法的可控方案。”
这种机器人很小：直径约为0.5毫米。它可以通过拉长或聚合来改变形状。使用者可以利用磁场来指引它前进或后退。
由于机器人必须走很长的路才能到达目标血管，研究团队建议将其作为导管栓塞法的补充，以“最大限度地提高临床效果”。
可以先用导管接近目标，然后通过导管将机器人注入血管，并利用X射线成像技术操控机器人前往它需要去的地方。
该研究团队写道：“如果微纤维机器人进入错误的血管，可以随时调整它的方向令其走上正确的轨道。”
一旦机器人抵达目标，它可以通过两种方式完成栓塞操作。
它可以在血管中聚合，形成阻断供血的紧密形状。这可以减少动脉瘤出血，以及阻止血液流向脑肿瘤。
研究人员说，可以使用多个机器人进行这种治疗，因为指引其他机器人的磁场不会导致一个聚合的机器人移动。
实施脑肿瘤栓塞的另一种方法是，把粒子送入血管进行聚合并“‘饿死’肿瘤以加速清除”。论文称，切断肿瘤供血可以使其停止生长，甚至可以通过杀死细胞来缩小肿瘤。
这种栓塞法用机器人阻断“健康的”血管，然后把粒子释放到目标血管。任务完成后，就可以从健康血管中取出机器人。