微型车轮——血液机器人

时间:2020-09-18作者:101健康网分类:健康知识浏览:118评论:0

从手艺上讲,它们被称为“微型车轮”,也可以称它们为“血液机器人”。不管怎么称谓它们,它们都是一种微观的事情装置,通注入管子来打破障碍物并清算通道。它们可以辅助有血栓、中风、囊性纤维化等症状的患者。

自2014年以来,多学科研究团队一直在开发这些用于医疗的磁力机器人。从工程师的角度来看,这仅是一个现实的交通问题,有一根管子堵塞了,你得通一次让水顺畅流通,本质上是水管工,试图清算堵塞的管道。

为什么我们需要血液机器人

在治疗中风的医疗保健职员中有一句口头禅:时间就是大脑。中风是由阻止血液流向大脑的血块引起的。大脑失去血液的时间越长(因此失去氧气),造成的损害就越大,大脑功效也可能损失得越多。用来消灭大血管血栓的导管不适合小血管,以是现在治疗小血管血栓的方式是静脉注射溶血栓药物。但这种药有局限性。

由于有血栓时没有血流,药物通过血管到达血栓既难题又费时。这种药会导致出血,以是不能在高浓度下使用。最后,必须在中风最先后4~6小时内使用。 研究职员希望通过这项手艺扩大这一窗口。 医师可以注射较少的药物,但注射的方式会导致血栓部位的浓度更高。
机器人若何消融血块

研究职员一直致力于开发血液机器人,使小血管血栓消融速率比现在的治疗速率快10倍。每个小小的机器人都有血细胞那么大。以人头发作为参考值,它比人的头发小50倍。这些血液机器人被涂上消融血块的药物,注入患者的血液中。一旦进入体内,它们就通过体外磁场控制,并尽可能快地被驱动到血栓部位。

机器人具有顺磁特征,这意味着它们对磁极的吸引力很弱,因此它们可以形成一条链,然后形成一个圆盘或轮子。由于轮子是通过转动来移动的,以是微型轮子的移动速率比其他大多数会游动的微生物要快得多。在血栓形成的部位,带药物的血液机器人消融血栓,这一历程被称为血栓消融。当他们的事情完成后,磁场被移除,让机器人分解成可以被肝脏代谢的单个颗粒。

辅助四分之一中风患者

血液机器人的历程听起来很简单,但挑战在于导航和成像。通过庞大的管道网络(即人体数百万条血管和动脉)很难驱动微观颗粒。由于我们的身体不透明,当你看不到自己的驾驶位置时,情形就更糟了。但考虑到小血管中风(称为缺血性中风)占所有中风的25%,这一问题值得解决。因此,这项治疗将辅助四分之一的中风患者。它的应用可以辅助囊性纤维化患者,这些患者的气道被黏液壅闭。

当工程师行医时

当得知谋划血液学研究实验室的有一名职业工程师时,大多数人都感应惊讶。但工程手艺应用到医疗保健领域,为此带来了壮大的发现。医学领域的许多问题都是手艺问题,因此工程师们可以发生很大的影响。工程师可以为您提供了一套多样的技术和看法,来自差别学科的知识相互交织,创造出伟大的想法。


泉源:  University of Colorado Denver

《血管与腔内血管外科杂志》

2019.10.09

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