MIT પ્રેસ ઑફિસની વેબસાઇટ પર ડાઉનલોડ કરવા માટે ઉપલબ્ધ છબીઓ બિન-વ્યાવસાયિક સંસ્થાઓ, પ્રેસ અને જાહેર જનતાને ક્રિએટિવ કૉમન્સ એટ્રિબ્યુશન નોન-કમર્શિયલ નોન-ડેરિવેટિવ લાયસન્સ હેઠળ પ્રદાન કરવામાં આવે છે. તમારે પ્રદાન કરેલી છબીઓને બદલવી જોઈએ નહીં, ફક્ત તેમને કાપો. યોગ્ય કદ. છબીઓની નકલ કરતી વખતે ક્રેડિટનો ઉપયોગ કરવો આવશ્યક છે;જો નીચે આપેલ ન હોય તો, છબીઓ માટે "MIT" ને ક્રેડિટ આપો.
MIT એન્જિનિયરોએ ચુંબકીય રીતે સ્ટીયરેબલ વાયર-જેવો રોબોટ વિકસાવ્યો છે જે મગજના ભુલભુલામણી વેસ્ક્યુલેચર જેવા સાંકડા, વળાંકવાળા માર્ગોમાંથી સક્રિય રીતે ગ્લાઈડ કરી શકે છે.
ભવિષ્યમાં, આ રોબોટિક થ્રેડને હાલની એન્ડોવાસ્ક્યુલર ટેક્નોલોજી સાથે જોડવામાં આવી શકે છે, જેનાથી ડોકટરો દર્દીના મગજની રક્તવાહિનીઓ દ્વારા રોબોટને દૂરસ્થ રીતે માર્ગદર્શિત કરી શકે છે જેથી તે અવરોધો અને જખમની ઝડપથી સારવાર કરી શકે, જેમ કે એન્યુરિઝમ અને સ્ટ્રોકમાં થાય છે.
“સ્ટ્રોક એ મૃત્યુનું પાંચમું મુખ્ય કારણ છે અને યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં અપંગતાનું મુખ્ય કારણ છે.જો પ્રથમ 90 મિનિટમાં તીવ્ર સ્ટ્રોકની સારવાર કરી શકાય, તો દર્દીના અસ્તિત્વમાં નોંધપાત્ર સુધારો થઈ શકે છે," એમઆઈટી મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગ અને સિવિલ અને એન્વાયર્નમેન્ટલ એન્જિનિયરિંગના એસોસિયેટ પ્રોફેસર ઝાઓ ઝુઆન્હે કહે છે. આ 'પ્રાઈમ ટાઈમ' સમયગાળા દરમિયાન અવરોધ, અમે સંભવિતપણે મગજના કાયમી નુકસાનને ટાળી શકીએ છીએ.એ જ અમારી આશા છે.”
Zhao અને તેમની ટીમ, જેમાં MIT ના મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગ વિભાગના સ્નાતક વિદ્યાર્થી, મુખ્ય લેખક યૂનહો કિમ, આજે સાયન્સ રોબોટિક્સ જર્નલમાં તેમની સોફ્ટ રોબોટ ડિઝાઇનનું વર્ણન કરે છે. પેપરના અન્ય સહ-લેખકો MIT સ્નાતક વિદ્યાર્થી જર્મન આલ્બર્ટો પરાડા અને મુલાકાત લેનાર વિદ્યાર્થી છે. શેંગડુઓ લિયુ.
મગજમાંથી લોહીના ગંઠાવાને દૂર કરવા માટે, ડોકટરો સામાન્ય રીતે એન્ડોવાસ્ક્યુલર સર્જરી કરે છે, એક ન્યૂનતમ આક્રમક પ્રક્રિયા જેમાં સર્જન દર્દીની મુખ્ય ધમની દ્વારા, સામાન્ય રીતે પગ અથવા જંઘામૂળમાં પાતળો દોરો નાખે છે. ફ્લોરોસ્કોપિક માર્ગદર્શન હેઠળ, જે એકસાથે એક્સ-રેનો ઉપયોગ કરે છે. રક્તવાહિનીઓનું ચિત્ર બનાવો, સર્જન મેન્યુઅલી વાયરને ક્ષતિગ્રસ્ત મગજની રક્ત વાહિનીઓમાં ફેરવે છે. ત્યારબાદ અસરગ્રસ્ત વિસ્તારમાં દવા અથવા ગંઠાઈ પુનઃપ્રાપ્તિ ઉપકરણ પહોંચાડવા માટે કેથેટરને વાયર સાથે પસાર કરી શકાય છે.
કિમે કહ્યું, પ્રક્રિયા શારીરિક રીતે માંગ કરી શકે છે, અને ફ્લોરોસ્કોપીના પુનરાવર્તિત કિરણોત્સર્ગના સંપર્કનો સામનો કરવા માટે સર્જનોને ખાસ પ્રશિક્ષિત કરવાની જરૂર છે.
"તે ખૂબ જ માગણી કૌશલ્ય છે, અને દર્દીઓની સેવા કરવા માટે પૂરતા સર્જનો નથી, ખાસ કરીને ઉપનગરીય અથવા ગ્રામીણ વિસ્તારોમાં," કિમે કહ્યું.
આવી પ્રક્રિયાઓમાં વપરાતા તબીબી માર્ગદર્શિકાઓ નિષ્ક્રિય હોય છે, મતલબ કે તે મેન્યુઅલી હેરાફેરી કરવી જોઈએ, અને ઘણીવાર મેટલ એલોય કોરથી બનેલી હોય છે અને પોલિમર સાથે કોટેડ હોય છે, જે કિમ કહે છે કે તે ઘર્ષણ પેદા કરી શકે છે અને રક્ત વાહિનીઓના અસ્તરને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે. ખાસ કરીને અસ્થાયી રૂપે અટવાઇ જાય છે. ચુસ્ત જગ્યા.
ટીમને સમજાયું કે તેમની પ્રયોગશાળામાં વિકાસ માર્ગદર્શિકાઓની રચનામાં અને કોઈપણ સંકળાયેલ રેડિયેશનના દાક્તરોના સંપર્કમાં ઘટાડો કરવા બંનેમાં, આવી એન્ડોવાસ્ક્યુલર પ્રક્રિયાઓને સુધારવામાં મદદ કરી શકે છે.
છેલ્લાં કેટલાંક વર્ષોમાં, ટીમે હાઇડ્રોજેલ્સ (મોટાભાગે પાણીમાંથી બનેલી બાયોકોમ્પેટીબલ સામગ્રી) અને 3D પ્રિન્ટીંગ મેગ્નેટો-એક્ટ્યુએટેડ મટીરીયલમાં નિપુણતા કેળવી છે જેને ક્રોલ કરવા, કૂદવા અને બોલને પકડવા માટે પણ ડિઝાઇન કરી શકાય છે. ચુંબક
નવા પેપરમાં, સંશોધકોએ મેગ્નેટિકલી સ્ટીયરેબલ, હાઈડ્રોજેલ-કોટેડ રોબોટિક વાયર અથવા ગાઈડવાયર બનાવવા માટે હાઈડ્રોજેલ્સ અને મેગ્નેટિક એક્ટ્યુએશન પરના તેમના કાર્યને જોડીને, તેઓ જીવન-કદના સિલિકોન પ્રતિકૃતિ મગજ દ્વારા રક્તવાહિનીઓને ચુંબકીય રીતે માર્ગદર્શન આપવા માટે એટલા પાતળા બનાવવામાં સક્ષમ હતા. .
રોબોટિક વાયરનો મુખ્ય ભાગ નિકલ-ટાઇટેનિયમ એલોય અથવા "નિટિનોલ" માંથી બનેલો છે, જે વાળવા યોગ્ય અને સ્થિતિસ્થાપક બંને છે. હેંગર્સથી વિપરીત, જે વળાંક આવે ત્યારે તેમનો આકાર જાળવી રાખે છે, નિટિનોલ વાયર તેના મૂળ આકારમાં પાછો આવે છે, તેને વધુ આપે છે. ચુસ્ત, કપટી રુધિરવાહિનીઓને વીંટાળતી વખતે લવચીકતા. ટીમે વાયરના કોરને રબરની પેસ્ટ અથવા શાહીથી કોટ કરી અને તેમાં ચુંબકીય કણોને એમ્બેડ કર્યા.
છેલ્લે, તેઓએ એક રાસાયણિક પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કર્યો હતો જે તેઓએ ચુંબકીય ઓવરલેને હાઇડ્રોજેલ સાથે કોટ અને બોન્ડ કરવા માટે અગાઉ વિકસાવી હતી - એક એવી સામગ્રી જે અંતર્ગત ચુંબકીય કણોની પ્રતિભાવને અસર કરતી નથી, જ્યારે હજુ પણ એક સરળ, ઘર્ષણ-મુક્ત, જૈવ સુસંગત સપાટી પ્રદાન કરે છે.
તેઓએ સોયની આંખમાંથી પસાર થતા વાયરની યાદ અપાવે તેવા નાના લૂપના અવરોધ કોર્સ દ્વારા વાયરને માર્ગદર્શન આપવા માટે મોટા ચુંબક (એક કઠપૂતળીના દોરડા જેવા) નો ઉપયોગ કરીને રોબોટિક વાયરની ચોકસાઈ અને સક્રિયકરણનું નિદર્શન કર્યું.
સંશોધકોએ મગજની મુખ્ય રક્તવાહિનીઓની લાઈફ-સાઈઝ સિલિકોન પ્રતિકૃતિમાં પણ વાયરનું પરીક્ષણ કર્યું, જેમાં ગંઠાવા અને એન્યુરિઝમ્સનો સમાવેશ થાય છે, જે વાસ્તવિક દર્દીના મગજના સીટી સ્કેનનું અનુકરણ કરે છે. ટીમે સિલિકોન કન્ટેનરને પ્રવાહીથી ભરી દીધું જે લોહીની સ્નિગ્ધતાની નકલ કરે છે. , પછી કન્ટેનરના વાઇન્ડિંગ, સાંકડા માર્ગ દ્વારા રોબોટને માર્ગદર્શન આપવા માટે મોડેલની આસપાસ મોટા ચુંબકને મેન્યુઅલી હેરફેર કરે છે.
કિમ કહે છે, રોબોટિક થ્રેડોને કાર્યાત્મક બનાવી શકાય છે, એટલે કે કાર્યક્ષમતા ઉમેરી શકાય છે-ઉદાહરણ તરીકે, લોહીના ગંઠાવાનું ઘટાડે છે અથવા લેસર વડે અવરોધો તોડે છે. બાદમાં દર્શાવવા માટે, ટીમે થ્રેડોના નિટિનોલ કોરોને ઓપ્ટિકલ ફાઇબરથી બદલ્યા અને જાણવા મળ્યું કે તેઓ રોબોટને ચુંબકીય રીતે માર્ગદર્શન આપી શકે છે અને એકવાર તે લક્ષ્ય વિસ્તાર સુધી પહોંચી જાય પછી લેસરને સક્રિય કરી શકે છે.
જ્યારે સંશોધકોએ હાઇડ્રોજેલ-કોટેડ રોબોટિક વાયરને અનકોટેડ રોબોટિક વાયર સાથે સરખાવ્યું, ત્યારે તેઓએ જોયું કે હાઇડ્રોજેલે વાયરને ખૂબ જ જરૂરી લપસણો લાભ પૂરો પાડ્યો હતો, જેનાથી તે અટક્યા વિના કડક જગ્યાઓમાંથી પસાર થઈ શકે છે. એન્ડોવાસ્ક્યુલર પ્રક્રિયાઓમાં, આ ગુણધર્મ થ્રેડ પસાર થતાં જહાજના અસ્તરને ઘર્ષણ અને નુકસાન અટકાવવા માટે ચાવીરૂપ બનશે.
સિઓલ નેશનલ યુનિવર્સિટીના મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગના પ્રોફેસર ક્યુજિન ચોએ જણાવ્યું હતું કે, "શસ્ત્રક્રિયામાં એક પડકાર એ મગજની જટિલ રક્તવાહિનીઓમાંથી પસાર થવામાં સક્ષમ છે જેનો વ્યાસ એટલો નાનો છે કે વ્યવસાયિક કેથેટર પહોંચી શકતા નથી."“આ અભ્યાસ દર્શાવે છે કે આ પડકારને કેવી રીતે પાર કરવો.ઓપન સર્જરી વિના મગજમાં સર્જિકલ પ્રક્રિયાઓને સંભવિત અને સક્ષમ કરે છે.”
આ નવો રોબોટિક થ્રેડ સર્જનોને રેડિયેશનથી કેવી રીતે સુરક્ષિત કરે છે? ચુંબકીય રીતે સ્ટીયરેબલ ગાઈડવાયર દર્દીની રક્ત વાહિનીમાં વાયરને ધકેલવાની સર્જનોની જરૂરિયાતને દૂર કરે છે, કિમે જણાવ્યું હતું. આનો અર્થ એ છે કે ડૉક્ટરને પણ દર્દીની નજીક હોવું જરૂરી નથી અને , વધુ અગત્યનું, ફ્લોરોસ્કોપ જે રેડિયેશન ઉત્પન્ન કરે છે.
નજીકના ભવિષ્યમાં, તે એન્ડોવાસ્ક્યુલર સર્જરીની કલ્પના કરે છે જેમાં હાલની ચુંબકીય ટેક્નોલોજીનો સમાવેશ થાય છે, જેમ કે મોટા ચુંબકની જોડી, ડોકટરોને ઓપરેટિંગ રૂમની બહાર, દર્દીઓના મગજની છબી કરતા ફ્લોરોસ્કોપથી દૂર અથવા સંપૂર્ણપણે અલગ સ્થળોએ પણ રહેવાની મંજૂરી આપે છે.
"હાલના પ્લેટફોર્મ દર્દીને ચુંબકીય ક્ષેત્ર લાગુ કરી શકે છે અને તે જ સમયે ફ્લોરોસ્કોપી કરી શકે છે, અને ડૉક્ટર અન્ય રૂમમાં અથવા તો બીજા શહેરમાં પણ જોયસ્ટિક વડે ચુંબકીય ક્ષેત્રને નિયંત્રિત કરી શકે છે," કિમે કહ્યું. "અમે આશા રાખીએ છીએ. વિવોમાં અમારા રોબોટિક થ્રેડને ચકાસવા માટે આગલા પગલામાં હાલની ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરો.”
સંશોધન માટે ભંડોળ ભાગરૂપે નૌકા સંશોધન કાર્યાલય, MIT ની સોલ્જર નેનોટેકનોલોજી સંસ્થા અને નેશનલ સાયન્સ ફાઉન્ડેશન (NSF) તરફથી આવ્યું હતું.
મધરબોર્ડ રિપોર્ટર બેકી ફેરેરા લખે છે કે MIT સંશોધકોએ એક રોબોટિક થ્રેડ વિકસાવ્યો છે જેનો ઉપયોગ ન્યુરોલોજીકલ લોહીના ગંઠાવા અથવા સ્ટ્રોકની સારવાર માટે થઈ શકે છે. રોબોટ્સ દવાઓ અથવા લેસરથી સજ્જ હોઈ શકે છે જે "મગજના સમસ્યાવાળા વિસ્તારોમાં પહોંચાડી શકાય છે.આ પ્રકારની ન્યૂનતમ આક્રમક તકનીક સ્ટ્રોક જેવી ન્યુરોલોજીકલ કટોકટીથી થતા નુકસાનને ઘટાડવામાં પણ મદદ કરી શકે છે.”
MIT સંશોધકોએ મેગ્નેટ્રોન રોબોટિક્સનો એક નવો થ્રેડ બનાવ્યો છે જે માનવ મગજમાં ઘૂસી શકે છે, સ્મિથસોનિયન રિપોર્ટર જેસન ડેલી લખે છે. "ભવિષ્યમાં, તે અવરોધોને સાફ કરવામાં મદદ કરવા માટે મગજમાં રક્ત વાહિનીઓ દ્વારા મુસાફરી કરી શકે છે," ડેલી સમજાવે છે.
ટેકક્રંચના રિપોર્ટર ડેરેલ ઈથરિંગ્ટન લખે છે કે MI સંશોધકોએ એક નવો રોબોટિક થ્રેડ વિકસાવ્યો છે જેનો ઉપયોગ મગજની સર્જરીને ઓછી આક્રમક બનાવવા માટે થઈ શકે છે. ઈથરિંગ્ટન સમજાવે છે કે નવો રોબોટિક થ્રેડ "સેરેબ્રોવેસ્ક્યુલર સમસ્યાઓ, જેમ કે બ્લોકેજીસ અને સારવાર માટે વધુ સરળ અને વધુ સુલભ બનાવી શકે છે. જખમ જે એન્યુરિઝમ અને સ્ટ્રોક તરફ દોરી શકે છે."
MIT સંશોધકોએ એક નવો ચુંબકીય રીતે નિયંત્રિત રોબોટિક કૃમિ વિકસાવ્યો છે જે એક દિવસ મગજની શસ્ત્રક્રિયાને ઓછી આક્રમક બનાવવામાં મદદ કરી શકે છે, ન્યૂ સાયન્ટિસ્ટના ક્રિસ સ્ટોકર-વોકર અહેવાલ આપે છે. જ્યારે માનવ મગજના સિલિકોન મોડલ પર પરીક્ષણ કરવામાં આવે છે, ત્યારે "રોબોટ હાર્ડ-ટુ-સર્જરી દ્વારા સળવળાટ કરી શકે છે. રક્તવાહિનીઓ સુધી પહોંચો.
Gizmodo રિપોર્ટર એન્ડ્રુ લિસ્ઝેવ્સ્કી લખે છે કે MIT સંશોધકો દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલા નવા થ્રેડ જેવા રોબોટિક વર્કનો ઉપયોગ સ્ટ્રોકનું કારણ બને તેવા બ્લોકેજ અને ગંઠાવાનું ઝડપથી દૂર કરવા માટે થઈ શકે છે.” રોબોટ્સ માત્ર સ્ટ્રોક પછીની સર્જરીને ઝડપી અને ઝડપી બનાવી શકતા નથી, પરંતુ રેડિયેશન એક્સપોઝરને પણ ઘટાડી શકે છે. જે સર્જનોને ઘણીવાર સહન કરવું પડે છે,” લિસ્ઝેવસ્કીએ સમજાવ્યું.