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2019
09-08

磁控线形机器人可在脑血管中游走快速打通血栓 世界首位机器人公民索菲亚任主教官

视频 | 水凝胶皮肤的软体机器人与目前的商业导丝在模型中的使用对比。

这个过程有不少问题。其一,人体血管弯曲且分支较多,尤其是脑血管更加细小复杂,长时间的手术过程中容易出现手术操作失误。其二,医生手术时往往穿厚重的防辐射铅衣,这加重了医生的负担,且这种防辐射的方法不能保证医生完全避免辐射。其三,微创手术非常考验医生的操作水平,能熟练操作手术的医生数量远远少于病患所需。在偏远城市或农村地区,这种现象尤为突出。

目前已经有多种手术机器人研究旨在克服上述障碍。这些机器人利用磁导航、记忆合金、钢丝绳索、液压来控制导丝速度和方向。然而这些机器人都遇到小型化挑战,如今最先进的线形机器人更多用于心脏和外周血管干预,但无法用到血管更细小、更曲折的神经外科。

赵选贺团队希望设计一款远程控制的微型导丝机器人,可以巡航复杂微小血管网络,也减少医生受到的辐射。

磁控软体机器人来穿针引线

赵选贺团队这款导丝称为铁磁软机器人。它由磁性软材料构成,其中磁化或可磁化的微粒均匀分布在软质聚合物基质中,那么这就可以经过打印或注塑得以实现亚毫米的小型化制造。同时,利用外部磁场可以精确控制这款软机器人,让它在血管内蜿蜒爬行。

为了克服软机器人在血管中穿越遇到的摩擦力,研究人员让只有 10 微米到 25 微米厚度的水凝胶皮肤生长在机器人表面,因其是水合交联聚合物,可有效降低表面摩擦。研究人员在血管模型中试验发现,机器人的水凝胶涂层可以让导丝拥有光滑属性,能够在紧凑的血管内滑行而不会卡住。相比之下,现有的手动导丝前进中在血管壁上有明显的拖行和摩擦,在分叉处需要手动导向,其前进速度比磁控软体机器人慢很多,而且不容易到达复杂的微小血管分叉。

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作者:决战人工智能档案人工智能的未来人工智能机器人培训|什么是人工智能技术
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