Робот ларва изяжда мозъчните тумори

Ларвите на насекоми, които нямат крака, но се придвижват не по-зле, вдъхновили учените за създаването на прототип на нов робот. Той ще може да изпълнява работата на неврохирурга и да спаси живота на много пациенти.

Професорът неврохирург от университета в Мериленд Марк Симард решил да създаде такъв робот, след като гледал тв шоу, в което пластични хирурзи използвали стерилни ларви за отстраняване на увредени и мъртви тъкани от пациенти.

„В този случай имаше естествена система, която сама можеше да различи доброто от лошото и лошото от доброто – разказва Симард. – Ларвите отстраняваха всичко лошо и оставяха доброто. Помислих си, че подобен апарат може да отстранява тумори от главния мозък.“

През последните четири години Симард и колегите му въплъщавали идеята в живота и работили над прототипи на робот, който ще може да отстранява мозъчни тумори директно в черепа. Роботът прилича на пръст с няколко стави. Инструментът на предния му край ще използва електрокоагулация за нагряване и разрушаване на тумора, докато изсмукваща тръбичка ще поглъща образуващите се отпадъци.

Роботът ще се управлява от хирург. Лекарите постоянно ще контролират случващото се по време на операция с помощта на магнитно-резонансна томография и ще могат да установяват положението на труднодостъпни тумори в човешкото тяло и да определят техните граници.

Когато учените се замислили от какво ще се задвижва роботът червей, вариантът с електромагнитен двигател отпаднал веднага. Подобна конструкция ще създава значителни изкривявания в изображението, което ще направи невъзможно изпълнението на хирургичните задачи. Други потенциални механизми, основани на хидравлични системи, също били отхвърлени поради възможно изтичане на течност.

Изследователите решили да използват за управление на движението на робота сплав, която променя своята форма в отговор на изменението на температурата. В последния прототип се използва система от кабели, механизми и пружини от такава сплав. Тя не влияе по никакъв начин на изображението на скенера.

Новият прототип с използване на блокове и пружини от сплав и с памет за форми, необходими за придвижването на робота.
© Jaydev Desai/University of Maryland

„Когато провеждаме обикновена операция, правим магнитно-резонансна томография, преди да започнем интервенцията. Използваме обекти ориентири, които може да се прикрепят към главата или част от черепа. Те са необходими за разбиране къде се намираме спрямо тумора – разказва проф. Симард. – Но когато хирургът работи в тялото на пациента и започне да отстранява тумора, тъканите се преместват свободно. Установените по-рано граници не съществуват и става много трудно да се отличи туморът от здравата тъкан. Това е сложна задача за човешкото зрение, но с помощта на „ларвите“ ще можем да различаваме туморите от здравите зони.“

Прототипът на изяждащата туморите ларва все още е на стадий разработка. Сега се провеждат изпитания върху свине и човешки трупове. На създателите предстоят още доста клинични изпитания, преди този робот да се появи в операционните зали.