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MRI在深血管网络中启用机器人导航

19 Dec 2019
机器人平台体内. (Courtesy: Massouh bioMEDia for the Polytechnique Montréal Nanorobotics Laboratory)" />
机器人平台使用由临床MRI扫描仪的超导磁体产生的边缘场来引导医学仪器通过更深层次和更复杂的血管结构。 (礼节:MontechniqueMontréalnorobotics实验室的Massouh Biomedia)

一个研究人员团队 Nanorobotics实验室 在PolytechniqueMontréal展示了一种新技术,它使用临床MRI扫描仪的边缘领域,以使深血管区域的系绳仪器的机器人导航能够实现。该方法可以有一天可以导致许多医疗程序的显着改善,包括用于治疗动脉瘤的神经外科(科学机器人 10.1126 / scirobotics.aax7342)。

开创性技术称为边缘场导航(FFN),使用MRI扫描仪的超导磁体产生强磁场,该强磁场将带有弹簧形磁尖端的微导管通过复杂的血管结构覆盖。该团队表明,该仪器可以成功地通过现场猪的颈部和脑动脉的狭窄和复杂的地区来旅行,这对于现有的手动程序和磁性平台提供良好的范围。

Table positioning

作为共同作者Arash Azizi,直到最近莫特金蒙特利尔的研究生研究助理解释说,该磁场的线条分布在扫描仪周围。制造商通常使用匀场技术来增加隧道入口处的梯度,使得杂散场 - 也称为边缘场 - 从扫描仪进一步衰减。

“在MRI扫描仪的隧道入口处可获得的磁场的高梯度激励我们用于磁导航的目的,” Azizi explains. “MRI边缘领域是静态的。因此,我们使用了机器人系统来定位样品,在边缘场中以六个自由度定位以施加定向磁梯度力。此外,在[移动] MRI和样品之间,更容易移动样品。”

潜在的应用

新磁系统的主要应用是通过Azizi描述的微系重仪器的改进了导航“分叉和曲折的路径”深血管区。现有技术利用导丝,该导丝与多个位置的血管壁接触 - 具有小直径的微导丝,其靶向较窄容器所需的可忽略刚度。

然而,由于将这种装置插入血管之后通常是不切实际的,因为沿着Azizi呼叫呼叫“曲折船只的距离”,他和他的团队提出了一种创新方法,将磁拉力施加在设备的尖端上,使用户能够到达更深层次的位置。展望未来,Azizi认为该技术具有很高的潜力,用于神经外科治疗动脉瘤和脑动脉闭塞。

“已经开发出FFN以导航血管系统中的系绳仪器,因此可用于不同器官的血管内介入,”Azizi说。他指出,研究人员认为FFN不是心脏病学家的适当工具,因为它依赖于患者的机器人定位,而与心脏的快速动态相比相对缓慢。

“推进该项目的下一步是根据应用程序和身体内部的干预区域开发自定义微导丝,以及为身体不同区域设计FFN干预的干预协议,” Azizi adds.

纳米哥藻对实验室主任合作社山脉Martel,同意脑中的干预,以及难以访问的其他生理空间 - 例如泌尿外科 - 是技术的优秀应用。

“技术的小型化也进步非常快。因此,技术变得更小[并且它变得越来越有可能,使它们更深入人体,因为FFN为诊断,” he says. “我相信需要 - 以及应用程序的数量将符合可以在身体进入身体的仪器的小型化水平。”

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