или войти через:
Ваша корзина пока пуста
favorite_border
Доступно только зарегистрированным пользователям

Хирургические микро-роботы: научная фантастика или реальность?

schedule 10.03.2015 в 11:54 link UWE Bristol семинар медицинский робот рой роботов
Представьте себе рой микроскопических роботов, которые вводятся в сосудистую систему человека: рой плывет к источнику проблемы, а затем либо доставляет туда лекарства, либо приступает к микрохирургии напрямую.

Об этом рассказывается в докладе Королевского медицинского общества, который был представлен на заседании общества по теме «Будущее робототехники в хирургии» профессором из UWE Bristol, Alan Winfield, - передает Robotics.ua.



Этот семинар стал прекрасной возможностью для разработчика представить рой умных микро-роботов, раскрывая всё больше возможностей для роботизированной хирургии.

Вот ссылка на его презентацию.

Доклад состоит из трех частей

Сначала Alan Winfield представил рой микро-роботов, как искусственный дубликат некоторых известных ранее прототипов. Ученый показал на примерах из двух студентов, как используя очень простые правила, рой роботов может держаться вместе и двигаться в сторону проблемы, а затем, с поведением по типу фагоцитов, инкапсулировать проблему. В данном случае это были лабораторные роботы, движущиеся в сторону инфракрасного маяка, но не трудно представить, как одни и те же правила поведения применены для микроскопического роя, плывущего в сторону источника химического маркера (хемотаксис). Затем профессор привел два примера продвинутой роевой робототехники: SYMBRION и TERMES. Вы можете видеть возникающее физическое взаимодействие в этих двух случаях, а именно самосборку и построение в рой, соответственно.

Во второй части господин Winfield изложил то, что на сегодняшний день является самой большой проблемой: инженерные роботы на микро-уровне. Здесь он опривел примеры из одной книги о робототехнике: очень краткое введение и раздел под названием рой медицинских микророботов. Начните с роботов сантиметрового размера. Они уже существуют в виде pillbotов, ссылаясь на работу лаборатории Паоло Дарио в этом направлении. Тогда получите размер в 10 раз меньше - ммиллиметрового размера. Здесь мы на пределе создания роботов с обычными мехатронными частями. Почти успешный проект I-SWARM имеет прототипы замечательных роботов размером 4 х 4 х 3 мм. Но теперь эти размеры сократятся еще на 3 порядка до микроботов, измеряемых в микронах. Такими должны быть миниатюрные роботы для того, чтобы иметь свободный доступ к сосудистой системе. Здесь ученые выходят далеко за рамки традиционных материалов и электроники. Примеры поданы из лаборатории Сильвен Мартель, где стаи магнитоборцев с бактериями управляются внешним магнитным полем и, что интересно, прослеживаются в МРТ сканере.

В заключительной части своего выступления профессор представил работу его коллеги Sabine Hauert касательно стаи наночастиц для лечения рака. Эти частицы контролируются путем изменения размеров их тела, материала, покрытия и груза – это способ наночастиц передвигаться и взаимодействовать с более крупными нормальными и опухолевыми клетками, возникающими на пути наночастиц индивидуально взаимодействовать. Sabine и ее сотрудники создали онлайн-инструмент под названием NanoDoc, который позволяет любому человеку изменить дизайн наночастиц, затем запустить моделирование, чтобы увидеть, как они выполняют свою работу. Параллельно Sabine также работает над мезомасштабным воплощенным моделированием, используя kilobotов из Гарварда.

Ученый пришел к выводу, что создание микро или нанороботов - не единственная проблема. По крайней мере, важными являются следующие вопросы: как запрограммировать рой и как такой рой будет одобрен для клинического использования? Ещё один глубоко интересный вопрос состоит в природе интерфейса человек-рой. Если рой хирургических микроботов должен стать практическим предложением, следует ли нам обращатьсяся к этому инструменту под контролем хирурга или смарт-препарата, который делает операцию?

Комментарии: