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ECMIS :電磁可控微型介入機器人

嘉峪檢測網(wǎng)        2022-07-02 09:19

心腦血管領(lǐng)域介入機器人正在國內(nèi)外如火如荼開展研究,目前這個領(lǐng)域以西門子的CorPath為代表。

心腦血管領(lǐng)域介入機器人如此受到行業(yè)追捧是由于其可以解決減少(或者避免)術(shù)者吃線。醫(yī)生吃線過多,總是會引起各種各樣的副作用:

 

ECMIS :電磁可控微型介入機器人

 

50%的介入醫(yī)生顯示明顯的后囊下晶狀體改變,是白內(nèi)障的前兆

85%介入醫(yī)生自我報告的腦腫瘤中,有1例起源于頭部左側(cè),即距離放射源最近的區(qū)域

60%介入醫(yī)生有后脊柱問題,因穿著高輻射防護(hù)服

33%介入醫(yī)生因骨科問題導(dǎo)致缺勤

當(dāng)然以當(dāng)前的技術(shù),CorPath為代表心腦血管領(lǐng)域介入機器人只能解決以下簡單的血管介入手術(shù),例如簡單PCI手術(shù)。對于復(fù)雜的心腦血管介入手術(shù),它們就無能為力。盡管在簡單放放支架、球囊,CorPath們已經(jīng)可以完成。但是一點血管過于曲折或者有嚴(yán)重堵塞時,CorPath們立馬就無能為力,還是需要經(jīng)驗豐富的術(shù)者親自手動操作。

 

為了讓介入機器人能夠解決更多臨床問題,韓國研究團(tuán)隊一款電磁可控介入機器人,讓機器人能夠在磁場引導(dǎo)下完成高難度PCI手術(shù),例如CTO手術(shù)。

 

對于電磁可控介入機器人在韓國團(tuán)隊開發(fā)之前,已有多個研究團(tuán)隊在開發(fā)。例如麻省理工(MIT)的研究團(tuán)隊研發(fā)磁場引導(dǎo)的神經(jīng)介入機器人。

 

ECMIS :電磁可控微型介入機器人

 

但是目前的磁場引導(dǎo)的介入機器人通常體積龐大,響應(yīng)速度慢,導(dǎo)致電磁可控介入機器人只能在實驗室,而無法商業(yè)化。

韓國大邱慶博科學(xué)技術(shù)研究所研究團(tuán)隊希望通過新技術(shù)來改變電磁可控介入機器人現(xiàn)狀,讓其有商業(yè)化可能。

 

ECMIS :電磁可控微型介入機器人

 

韓國大邱慶博科學(xué)技術(shù)研究所研究團(tuán)隊開發(fā)了一個新的電磁可控微型介入機器人( ECMIS)。 ECMIS可幫助醫(yī)生實時遠(yuǎn)程操縱和控制微直徑導(dǎo)絲。 ECMIS 包括能夠在低強度磁場下進(jìn)行主動磁轉(zhuǎn)向的微型機器人導(dǎo)絲、人體尺度電磁驅(qū)動 (EMA) 系統(tǒng)、雙平面 X 射線成像系統(tǒng)和遠(yuǎn)程導(dǎo)絲/導(dǎo)管推進(jìn)器單元。所提出的 ECMIS 通過在 EMA 下精確快速地控制微型機器人導(dǎo)絲,對血管模型的有針對性的實時心血管干預(yù)。的輻射暴露下優(yōu)化操作介入設(shè)備,例如導(dǎo)絲。

 

該磁場由人體尺度電磁驅(qū)動 (EMA) 系統(tǒng)產(chǎn)生,人體尺度電磁驅(qū)動 (EMA) 系統(tǒng)由在手術(shù)床下以半球形配置排列的八個電磁鐵組成。將患者放在床上,將導(dǎo)絲插入動脈,并通過改變磁場進(jìn)行遠(yuǎn)程引導(dǎo)。

 

微型機器人導(dǎo)絲由生物相容性俱佳的硅膠管制成,可以在血管中移動,表面摩擦很小。硅膠管內(nèi)裝有用于磁轉(zhuǎn)向的釹鐵硼永磁體和硬磁復(fù)合材料。

ECMIS :電磁可控微型介入機器人

 

韓國大邱慶博科學(xué)技術(shù)研究所已經(jīng)在進(jìn)行ECMIS驗證:

研究團(tuán)隊首先使用2D和3D打印血管模型測試了磁可控介入機器人。

然后通過對體內(nèi)豬模型的冠狀動脈、髂動脈和腎動脈的臨床前研究,研究了 ECMIS 對實時心血管干預(yù)的潛在臨床有效性,其中微型機器人導(dǎo)絲的磁性轉(zhuǎn)向和其他 ECMIS 模塊的控制是遠(yuǎn)程操作的由操作員在帶有 X 射線屏蔽的單獨控制室中進(jìn)行。

 

研究團(tuán)隊評價:

“我們提出的電磁可控微機器人介入系統(tǒng)(ECMIS)可以通過使醫(yī)生能夠在使用低強度磁場的X射線屏蔽控制室中遠(yuǎn)程進(jìn)行手術(shù),從而減少醫(yī)生的輻射暴露。它也不需要進(jìn)行常規(guī)PCI所需的高水平培訓(xùn)。”

 

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來源:MedTF

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