Robotik, flexible Nadel zur effektiveren Behandlung von Krebs

Holz-Wespen nutzen Ihre Stacheln bohren in Holz und legen Ihre Eier in die Bäume. Die daraus resultierenden Schäden an Holz, dass möglicherweise am Ende als Möbel und andere Strukturen in unseren Häusern führen könnte, die meisten von uns betrachten Sie als Schädlinge. Nicht so für den medizinischen Bereich, für die Holz-Schlupfwespen sind eine Quelle der inspiration. In Ihrem Streben nach sicherer chirurgischen Verfahren haben die Wissenschaftler erstellt, Sonden, imitieren die Art und Weise dieser Insekten, die stinger Höhlen in Holz.

Das EU-geförderte Projekt EDEN2020 verwendet hat, diese inspiration zu entwickeln, einen Roboter gesteuert Katheter liefern können Leben retten-Krebs-Medikamente direkt zu einem Tumor im Gehirn. Das Projekt Patienten-spezifische neurochirurgische Anwendungen zielt auf die Befriedigung der Nachfrage nach besseren und minimal-invasive Behandlung.

Genannt die programmierbare Kegel-Spitze Nadel (PBN), der Katheter ist in der Lage nach einer maßgeschneiderten route durch das Gehirn, die minimiert Gewebeschäden. Sobald es erreicht der Tumor, der PBN-releases des chemotherapeutikums auf das Gewebe. Ist dies alles möglich gemacht durch das Projekt zu den fünf Schlüsseltechnologien: präoperative Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT) und Diffusions-MRT; Ultraschall durchgeführt während des Verfahrens; ein predictive engine basiert auf einer ausgereiften Gehirn Modellierung; Roboter-assistierte Nadel Lenkung; und eine Roboter-Plattform für Schlüsselloch-Chirurgie.

Die stinger-wie die Nadel und wie es funktioniert

Die PBN vier Ineinander verschachtelten Kunststoff-Segmenten, die mit drug-delivery-Kanäle. Jeder der vier Kanäle enthält auch fibre-optic shape-sensoren. Ein eisenloser motor fährt jedes segment, schob ein segment nach vorne, so dass es gleitet über die anderen und bewirkt, dass die Nadelspitze zu Kurve. Auf diese Weise wird die Nadel geführt wird, zusammen eine maßgeschneiderte Weg durch das Gehirn und können sogar tief eingebetteten Tumoren in undurchlässigen Teile des Gehirns.

Die PBN hat vier Motoren, die jeweils mit Ihren eigenen drive. Die Laufwerke extrem geringe elektromagnetische Störungen ist von entscheidender Bedeutung in solchen medizinischen Verfahren. Das system leitet die PBN durch die Analyse der MRT-und Ultraschall-Daten, und dann fahren Sie jeden der vier Nadel-Segmente, so dass die Nadel erreichen kann, in den Tumor ein und liefern die Droge. Für die Behandlung wirksam zu sein, muss dies mit sehr hoher Genauigkeit und bei sehr hohen Geschwindigkeiten. Die pfadplanung erfolgt durch einen Hochleistungs-motion-controller mit einem multi-core-Prozessor und zahlreiche Funktionen ermöglichen eine einfache Nutzung. „[Ein] wesentlicher Faktor in unserer Wahl-control-Lösung für das Projekt war die reduzierte Entwicklungszeit“, sagte Eloise Matheson, ein Ph. D.-Kandidat an der Projekt-Koordinator Imperial College London Mechatronik in der Medizin, im Labor, in einer Nachricht veröffentlicht auf der „Med-Tech Innovation News“ – website.