Octopus-Inspirerede Robot Våben Kan Multitask Under Kirurgi

{h1}

En robotarm, der er inspireret af blæksprutter, kan gøre det lettere for kirurger at få adgang til vanskelige dele af kroppen.

En robotarm, der er inspireret af blæksprutter, kan gøre det lettere for kirurger at få adgang til vanskelige dele af kroppen.

En ny robotanordning bruger en række opustelige kamre til at efterligne, hvordan en blæksprutte kan vride, forlænge og bøje sine lemmer i enhver retning. Den mekaniske arm imiterer også den måde, hvorpå en blæksprutte kan ændre stivheden af ​​forskellige dele af sine tentakler, så blæksprutte kan interagere med objekter.

Enheden kan medvirke til at gøre det lettere for kirurger at nå dele af kroppen, der normalt er vanskelige at få adgang til. En del af robotarmen vil så kunne håndtere bløde organer uden at skade dem, mens et andet afsnit opererer på patienten. [Billeder: Amazing Tech inspireret af blæksprutte]

Denne teknik kunne reducere antallet af instrumenter, der var nødvendige til kirurgiske procedurer, sagde forskere i en ny undersøgelse med detaljeret teknologi. Det betyder, at læger sandsynligvis bliver nødt til at foretage færre indtrængninger på patienter, hvilket reducerer chancen for postoperative komplikationer, tilføjede de.

"Potentialet er at tillade udførelse af nuværende minimalt invasive procedurer på en nemmere måde for kirurgen, samt at sætte dem i stand til at udføre procedurer, der i øjeblikket ikke er mulige på en minimalt invasiv måde med instrumentering kirurger har i dag," sagde Tommaso Ranzani, forsker ved Sant'Anna-skoleskolen i Italien og hovedforfatter af det nye studie, udgivet i går (14. maj) i tidsskriftet Bioinspiration & Biomimetics.

I undersøgelsen beskrev forskerne en enhed bestående af to identiske sammenkoblingsmoduler, der hver indeholder et fleksibelt centralt rør fyldt med malet kaffe omgivet af tre ligeligt fordelte cylindriske luftfyldte kamre.

Denne opsætning blev indlejret i fleksibelt silicium og omgivet af en plastisk kappe, der ligner bølgepapirrør. Ved at opblæse forskellige kombinationer af kamre i varierende grader kunne armen bevæge sig i enhver retning.

Luft kan også suges ud af den centrale kerne i hvert modul, hvilket gør det stivende takket være en proces kaldet granulær fastklemning, hvilket forårsager, at flydende materialer, som malet kaffe, bliver stive, da deres densitet stiger.

Disse er ikke de samme mekanismer, der anvendes af en blæksprutte, men det var kombinationen af ​​evner, der inspirerede forskerne, sagde Ranzani.

"Blækspruttekroppen har ingen stive strukturer og kan således tilpasse kroppens form til sit miljø," sagde han. "Blæksprutte kan variere stivheden af ​​arme og krop, og dette giver armene den unikke evne til at danne skeletstrukturer, der tjener både til bevægelsesgenerering og til dynamisk omkonfiguration af armens form."

I deres undersøgelse viste forskerne, at armen kunne bøje sig til vinkler på op til 255 grader, og strække sig til op til 62 procent af dets indledende længde, mens stigningen stiger med op til 200 procent.

Forskerne simulerede også kirurgiske operationer og viste med succes armens evne til at manipulere vandfyldte balloner, der var vant til at repræsentere organer.

Mens fleksibel kirurgisk robotik er relativt almindelig disse dage, sagde Ranzani den nye robotarm skiller sig ud på grund af sine bløde materialer og på grund af sin evne til at udføre flere opgaver under en operation.

"Det vil være i stand til at udføre flere opgaver med det samme instrument, såsom at løfte et organ for at udsætte målet med en del af armen og derefter udføre operation på det nu tilgængelige kirurgiske mål," sagde han.

Teknologien bag enheden er ikke ny, men dens potentielle ansøgning om minimalt invasiv kirurgi er både roman og lovende, siger Kai Xu, en medicinsk robotikekspert og assisterende professor ved Shanghai Jiao Tong Universitets UM-SJTU Joint Institute.

Men enheden vil sandsynligvis blive forfinet, før den kan bruges bredt til virkelige operationer, sagde Xu.

"[Han] arbejder prototype præsenteret i dette papir er stadig relativt stor," sagde Xu. "Det vil være meget udfordrende at miniaturisere designet, samtidig med at man holder nyttelast og bevægelsesfunktioner til det ønskede niveau, uden at nævne steriliserbarheden og andre aspekter vedrørende den faktiske medicinske praksis, mens du bruger denne enhed."

For at sikre enheden er nyttig for læger, samarbejder Ranzani og hans kolleger med kirurgiske eksperter fra Torino Universitet i Italien, og han sagde, at fremtidigt arbejde vil fokusere på at bestemme det optimale antal moduler til armen og give en pålidelig og intuitiv kontrol system.

"Vi mener, at dette system vil være starten på nye og forbedrede versioner med mere avancerede funktioner," sagde Ranzani. "Suckers vil være noget vi ville elske at se på!"

Følg WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Originalartikel om WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com