您当前的位置:检测资讯 > 科研开发

软机器人可操作微导管---神经介入变得简单可行

嘉峪检测网        2021-08-28 20:28

大脑可以说是人们身体中最为复杂的器官,大脑只占人体体重2%,但是却消耗人体约20%的能量。因此要维持大脑正常活动,需要不间断给大脑提供各种营养。大脑需要的养分由大脑内密密麻麻血管输送。

正因为大脑内血管众多,一旦有血管受损,就会影响大脑正常运行(甚至完全罢工)。因此神经内科能在短短几年内成为最为火热医疗赛道之一。

尽管神经介入发展迅速,但是依旧存在很多问题,导致现有技术解决。因此很多患者依旧要面临着瘫痪、死亡。造成这种原因也是由于大脑血管多、细、弯曲。尤其是颅内动脉瘤,据统计25%的颅内动脉瘤无法通过手术治疗(包括神内和神外),这也是由于颅内动脉瘤所在血管过于曲折,使得导丝或者微导管无法到达。

即使现有导丝能够到达病灶,一旦导丝回测,微导管将立马恢复原状(通常是直的),导致配套器械(例如弹簧圈等)无法进入病理。

先要解决这个问题,除了解决导丝可操纵性外,微导管可操纵性也需要提高。

像以色列的Rapid Medical已经推出可操纵导丝DRIVEWIRE,而可操纵性微导管至今没有着落。这不是说可操纵导管有多难,而是由于颅内血管太细,要求微导管的直径必须小于1mm,而长度要160cm。以传统的工业方法(丝控方式),几乎不可能实现。

传统既然不行,只能通过创新方式。自加州大学圣地亚哥分校的研究团队正是勇于吃螃蟹团队,其用全新技术来解决微导管不可操作性。并且该团队研发可操纵性微导管已经在猪的脑动脉中成功开展动物试验。

该可操纵性微导管是一种软体机器人,其允许临床医生通过手持控制器操纵导管尖端,通过控制微导管内含有“液压油”压力来实现导管可操纵性。液压油是生理盐水溶液,是一种安全措施,可确保既是泄露也不会造成患者伤害。

可操纵性微导管的灵感源自于对自然界研究,包括章鱼和昆虫腿,并利用软机器人的原理创建了一个液压转向系统,液压转向系统被包裹在一个微小的硅橡胶导管中。

可操纵性微导管采用全新的3D硅胶制备的方法,这种方法可以在1mm以下工作,方法是将同心的硅胶层以不同的硬度彼此叠加。其结果是一种硅橡胶导管,其内壁有四个孔,每个孔的直径约为人类头发直径的一半。通过计算机模拟,以确定导管的设计:例如包括多少个孔、孔的位置以及驱动它所需的液压量。

同时可操纵性微导管的远端在X光下优异显影性。

“这项技术非常适用于我需要从动脉瘤血管中的导管位置旋转 180 °的情况,并且保持位置和减少踢出至关重要。这一进步可能最终使我们能够治疗我们过去无法治疗的动脉瘤、其他脑部疾病甚至中风。”

----加州大学圣地亚哥分校健康中心神经外科医生David Santiago Dieppa

 

分享到:

来源:MedTF