Teknologi endovaskular pertama yang dapat mengeksplorasi kapiler
Spotlight

Teknologi endovaskular pertama yang dapat mengeksplorasi kapiler


Sensor aliran endovaskular yang sangat fleksibel yang dipandu menggunakan medan magnet. Kredit: Foto itu diambil oleh Alain Herzog / EPFL 2020

Di EPFL, Lucio Pancaldi, Ph.D. mahasiswa, dan Selman Sakar, asisten profesor, telah memanfaatkan energi hidrokinetik (energi mekanik yang dihasilkan dari gerakan cairan) untuk memasukkan instrumen ke dalam tubuh manusia tanpa menggunakan metode invasif. “Sebagian besar otak tetap tidak dapat diakses karena alat yang ada sangat berat, dan menjelajahi sistem pembuluh darah otak yang kecil dan rumit tanpa menyebabkan kerusakan jaringan sangatlah sulit,” kata Sakar.

Dokter dapat mengakses arteri pasien dengan mendorong dan memutar kabel pemandu, dan kemudian menggeser tabung berlubang yang disebut kateter. Namun, ketika arteri mulai menyempit, terutama di otak, teknik kemajuan ini mengungkapkan batasannya. Para ilmuwan di Laboratorium Sistem MicroBioRobotic (MICROBS) EPFL, bekerja dengan rekan-rekan dari kelompok Prof. Diego Ghezzi, merekayasa perangkat mikroskopis tertambat yang dapat dimasukkan ke dalam kapiler dengan kecepatan dan kemudahan yang belum pernah terjadi sebelumnya. “Teknologi kami tidak dimaksudkan untuk menggantikan kateter konvensional, tetapi untuk menambahnya,” kata Pancaldi.

Perangkat terdiri dari ujung magnet dan badan ultrafleksibel yang terbuat dari polimer biokompatibel. “Bayangkan sebuah kail yang secara bertahap dilepaskan ke sungai. Ini akan terbawa arus. Kami cukup memegang salah satu ujung perangkat dan membiarkan darah menyeretnya ke jaringan paling tepi. Kami dengan lembut memutar ujung magnetis perangkat ke percabangan untuk memilih jalur tertentu, “kata Pancaldi. Karena tidak ada gaya mekanis yang diterapkan langsung ke dinding kapal, risiko menyebabkan kerusakan sangat rendah. Selain itu, memanfaatkan aliran darah dapat mengurangi waktu operasi dari beberapa jam menjadi beberapa menit.

Memanfaatkan aliran darah untuk menavigasi robot mikro endovaskular. Kredit: Lucio Pancaldi / EPFL 2020

Memetakan jalur melalui sistem vaskular

Pelepasan perangkat dan kemudi magnet berada di bawah kendali komputer. Selain itu, tidak diperlukan umpan balik gaya karena ujung perangkat tidak mendorong dinding kapal. “Kami dapat membayangkan bahwa robot bedah akan menggunakan peta rinci pembuluh darah yang disediakan oleh MRI dan CT scan pasien untuk memandu perangkat secara mandiri ke lokasi target. Penambahan kecerdasan mesin akan mengubah operasi endovaskular. Atau, program komputer dapat menggunakan informasi visual yang disediakan oleh fluoroscope untuk melokalkan perangkat dan menghitung lintasan secara real-time untuk memfasilitasi operasi manual, “kata Sakar.

Teknologi endovaskular pertama yang dapat mengeksplorasi kapiler

Representasi skematis yang menyoroti fitur navigasi berbasis aliran. Tenaga hidrokinetik dimanfaatkan untuk mendorong probe mikroskopis suntik jarum suntik, memastikan navigasi otonom dan menghindari rintangan. Medan magnet menyediakan kemudi untuk mengakses arteri anak target secara nirkabel. Kredit: EPFL 2020

Para peneliti di EPFL’s School of Engineering menguji perangkat di dalam sistem mikrovaskulatur buatan. Fase selanjutnya akan melibatkan tes pada hewan dengan sistem pencitraan medis yang canggih. Para ilmuwan juga berharap untuk mengembangkan perangkat lain dengan berbagai aktuator dan sensor on-board.

Studi ini dipublikasikan di Komunikasi Alam.


Perangkat mikroskopis yang digerakkan secara akustik


Informasi lebih lanjut:
Navigasi robotik yang digerakkan arus dari probe endovaskular rekayasa mikro, Komunikasi Alam, DOI: 10.1038 / s41467-020-20195-z, www.nature.com/articles/s41467-020-20195-z

Disediakan oleh Ecole Polytechnique Federale de Lausanne

Kutipan: Teknologi endovaskular pertama yang dapat menjelajahi kapiler (2020, 22 Desember) diambil pada 22 Desember 2020 dari https://techxplore.com/news/2020-12-endovascular-technology-explore-capillaries.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Pengeluaran SGP Hari Ini