Neue, wiggly Mikroroboter Anlass zur Hoffnung für minimal-invasive Operationen

Die kürzeste Entfernung zwischen zwei Punkten ist eine gerade Linie, aber das bedeutet nicht, dass die meisten direkte route die besten Ergebnisse erzielen.

Als ein Konzept, das nicht genau das, Gehirn-Chirurgie, aber es ist nicht für Sie. Während einer Kraniotomie – eine Art der Chirurgie, die können den Gegner Hirntumoren, Aneurysmen und anderen neurologischen Erkrankungen—Chirurgen haben manchmal zu verdrängen, Knochen und Gewebe zu erreichen, Ihre op-Ziel. Alle Dinge gleich sind, macht einen Schnitt näher an das Ziel bedeutet weniger Gewebe wird verdrängt—doch eine innovative, neue tools eröffnen die Möglichkeit, weniger invasive Operationen, die nicht verdrängen Gewebe überhaupt.

Kontinuum-Robotik-Technologien, entwickelt von der University of Toronto Mississauga ist Professor Jessica Burgner-Kahrs und beziehen Ihre inspiration aus der Natur. Aus einem starken, super-elastische nickel-Titan-Legierung, werden diese Roboter können winzige, nur wenige Millimeter über. Sie bewegen sich ähnlich wie ein Elefantenrüssel oder eine Schnecke. Innerhalb des menschlichen Körpers, continuum robots nehmen könnte, gewundene Pfade, die Navigation zwischen Hindernissen wie innere Organe und dem Chirurgen ermöglicht, Zugriff auf Ziele in weniger invasive Möglichkeiten.

„Wenn man sich anschaut, was die Chirurgen den Einsatz in der op-heute sind es die gleichen Instrumente, die Sie verwendet, vor 100 Jahren in vielen Fällen“, sagt Burgner-Kahrs, associate professor für informatik, wurde kürzlich benannt als Young Global Leader (YGL) Klasse von 2019 durch das World Economic Forum (WEF).

„Sie sind mit starren, geraden Metall-Instrument, z.B. einem Spatel mit einem Haken am Ende, und wenn ein Chirurg erreichen will, tief in den menschlichen Körper—zum Beispiel, um ein Gehirn-Tumor—Sie haben zu schneiden Sie es weit offen erreichen genug triangulation mit den Instrumenten zu erreichen und zu bedienen auf das Ziel, und manchmal sogar entfernen Sie alle Orgel material. Eine sehr kleine Kontinuum Roboter kann durch diese auf das Ziel. Es kann nur schleichen entlang einem Pfad, minimal behindern jedes Gewebe, das es gibt. Es ist die am wenigsten invasive Weise zu erreichen, und würde es ermöglichen, Operationen, die nun erhebliche schneiden getan werden, mit viel weniger davon.“

Kontinuum Roboter, die mit Kameras ausgerüstet, die es ermöglichen, einen Chirurgen zu sehen, in der Körper – ähnlich wie ein Endoskop hat – und dies nicht nur, öffnen die Möglichkeit, die bestehenden Operationen in einer neuartigen Weise. Es öffnet die Tür zu völlig verschiedenen Arten von Operationen.

„Wenn Sie zeigen, dass dies ein Chirurg…Sie können buchstäblich überall hingehen, es öffnet sich Ihr Kopf“, sagt Burgner-Kahrs.

„Nun, Sie können machen Sie ein kleines Loch und erreichen die Mitte des Gehirns auf einem Pfad, den niemand hat je gedacht Sie nehmen könnte. Es ermöglicht, verschiedene Ansätze, weil Sie immer schon die Einschränkung in Ihrem Kopf: es muss einen geraden Weg.“

Burgner-Kahrs wurde eingeführt, um Kontinuum der Robotik während Ihrer Postdoc-Arbeit an der Vanderbilt University, wo Sie zusammen mit Robert Webster, ein Pionier auf dem Gebiet. Sie war inspiriert von seinem Potenzial – besonders in der Medizin und hat das Feld immer da.

Sie ist der Beitritt U of T Mississauga als Direktor des Kontinuums Robotik-Labor und ist die Förderung eines start-up-Atmosphäre in Ihrem team. Verschiedene Doktoranden der Leibniz Universität Hannover haben sich Ihr, und Sie suchen weitere Studenten -, master -, Ph. D.-und Bachelor Ebenen.

„Die Leute wirklich sehen das Potenzial und die Neuheit des Kontinuums Robotik, und wir haben erkannt, mit einer Menge von research awards“, sagt Burgner-Kahrs, wer hat auch geklappt mit der Luft-und Raumfahrt zu verwenden Kontinuum Roboter in Motor-Wartung.

„Unser Ansatz sieht das problem aus verschiedenen Perspektiven. Ich bin nicht nur die Einstellung Informatiker, aber auch Elektro-Ingenieure, Maschinenbau-Ingenieure und Mechatronik-Ingenieuren.“

Das Kontinuum Robotik-Labor wird sich bemühen, gegen einige der auf dem Gebiet der Grundlagenforschung-Probleme, einschließlich small-scale-sensoren, mathematische Modellierung der Roboterbewegungen, die Mensch-computer-Interaktion, Miniaturisierung und der Entwicklung von Steuerelementen, die wirksam sein wird, in allen Situationen. Sie ist zuversichtlich, U of T Mississauga ist der richtige Ort, es zu tun.

„Wir lehnen dies ab, bei einem größeren level in Toronto weil wir viel bessere Ressourcen“, sagt Sie.