.jpg)
Credit:PhonlamaiPhoto-Getty Images
تستفيد الروبوتات الطبية المغناطيسية من تدرجات المجال المغناطيسي للتحكم في حركة الأجهزة وفي النهاية الوصول إلى الأنسجة المستهدفة داخل الجسم بدقة عالية. يمكن لهذه الروبوتات المغناطيسية أن تأخذ شكل القسطرة والروبوتات الدقيقة أو النانوية ويتم توجيهها بواسطة أنظمة الملاحة المغناطيسية. لقد حدثت العديد من التطورات الحديثة في الروبوتات المغناطيسية، مما فتح إمكانيات جديدة للاستخدامات التشخيصية والعلاجية في العيادة. في هذا العدد من مجلة Science Robotics، نقدم دراسات تعتمد على مجموعة من الروبوتات المغناطيسية لمختلف التطبيقات الطبية.
يتطلب علاج حالات مثل السكتة الدماغية الحادة طرقًا طفيفة التوغل للوصول إلى الأوعية الدموية داخل الدماغ. ومع ذلك، فإن التنقل عبر شبكة السفن المتعرجة يمثل تحديًا، دريفوس وآخرون، طور روبوتًا متواصلًا حلزونيًا بارعًا للغاية وموجهًا مغناطيسيًا، وكان قادرًا على التنقل من قوس الأبهر إلى الشرايين بحجم ملليمتر في الرأس في الجسم الحي. يمكن أن تسبب تمدد الأوعية الدموية ضعفًا على المدى الطويل ويتم علاجها حاليًا عن طريق الانصمام. ومع ذلك، قد لا تكون العديد من تقنيات الانصمام مناسبة لسد تمدد الأوعية الدموية بشكل فعال. وفقا لذلك، ليو وآخرون، قد طوروا روبوتات من الألياف الدقيقة المغناطيسية الناعمة التي كانت قادرة على التحكم في التنقل من خلال الأوعية الدموية وإعادة التشكيل لإجراء انصمام الأوعية الدموية في الجسم الحي.
على الرغم من أن تسخير المجال المغناطيسي بشكل فعال للتنقل في الروبوتات المغناطيسية أمر ممكن في الأطراف أو الرأس أو الأعضاء السطحية، إلا أن الأعضاء العميقة في جسم الإنسان قد لا يمكن الوصول إليها بسبب انخفاض تدرجات المجال المغناطيسي مع زيادة المسافة من المشغل. في مثل هذه الحالات، قد تتجاوز تأثيرات الجاذبية وقوة السحب لتدفق الدم قوة المجال الضعيفة عند التحكم في حركة الروبوتات الصغيرة المغناطيسية، لي وآخرون، تقديم خوارزمية يمكنها التنبؤ بالوضع الأمثل للمريض فيما يتعلق بالجاذبية من أجل التنقل الفعال داخل الأوعية الدموية للروبوتات الدقيقة إلى الكبد عبر الشرايين الكبدية. لقد قاموا بتحسين كفاءة التوصيل في الجسم الحي من خلال الجمع بين نظام التصوير بالرنين المغناطيسي السريري للتحكم في تنقل الروبوتات الدقيقة مع خوارزمية تحدد كيفية تسخير قوى الجاذبية.
يمثل تتبع الروبوتات الدقيقة داخل الأوعية الدموية تحديًا، خاصة عند الحاجة إلى توصيل دقيق للأعضاء المستهدفة. العديد من طرائق التصوير الحالية ليست مثالية في تتبع الروبوتات الصغيرة/النانوية على مدى فترات طويلة في الوقت الحقيقي. وانغ وآخرون، طوروا تقنية تعتمد على تصوير التباين بالبقع بالليزر لتتبع سرب من الجسيمات النانوية المغناطيسية في الأوعية الدموية في كل من الظروف الراكدة والمتدفقة في الوقت الفعلي خارج الجسم الحي وفي الجسم الحي دون الحاجة إلى عوامل تباين كيميائية.
توضح هذه الدراسات إمكانات الروبوتات المغناطيسية لمجموعة من حالات الاستخدام. كما أنها تسلط الضوء على كيفية اعتماد تقنيات مختلفة لتعزيز فعالية الروبوت المغناطيسي وتصوره، مما يوفر فرصًا جديدة طفيفة التوغل لتوصيل فعال للأنسجة المستهدفة.
المصدر