Устройство, после дальнейших испытаний и коммерциализации, могло бы свести к минимуму воздействие рентгеновского излучения на врачей при поиске и лечении суженных или закупоренных кровеносных сосудов.

"Сердечно-сосудистые заболевания являются ведущей причиной смерти во всем мире, и очень важно уметь диагностировать и лечить эти заболевания максимально минимально инвазивным способом", - объясняет инженер-робототехник DGIST Хонсу Чой.

В настоящее время чрескожное коронарное вмешательство (ЧКВ) включает в себя введение проводника через большую бедренную артерию в паху или лучевую артерию в запястье и умелые манипуляции с ним, пока он не достигнет крупнейшего кровеносного сосуда в организме, аорты. Затем контрастное вещество вводится в аорту, где оно распространяется по коронарным артериям, питающим сердце. Затем делаются рентгеновские снимки, чтобы точно определить любые закупорки, присутствующие в этих артериях. Это вмешательство требует огромного мастерства и все еще может привести к перфорации сосуда. Это также включает в себя ненужное воздействие рентгеновского излучения на врача, поскольку процедура проводится у постели пациента.

В последние годы исследователи изучают возможность использования роботизированных магнитных систем для улучшения дистанционного управления такого рода процедурами. Но разработанные системы часто громоздки и реагируют недостаточно быстро.

Теперь Чой и его команда разработали систему, которая включает дистанционное управление магнитно-управляемым микророботом-проводником путем приложения управляемого внешнего магнитного поля. Поле генерируется "системой электромагнитного приведения в действие", состоящей из восьми электромагнитов, расположенных в полусферической конфигурации под хирургической кроватью. Предполагается, что пациента укладывают на кровать, а проводник вводят в артерию и управляют дистанционно, изменяя магнитное поле. Направляющий провод изготовлен из биосовместимой силиконовой трубки, которая может перемещаться по кровеносным сосудам с очень небольшим поверхностным трением. Наконечник микророботичной трубки содержит постоянный магнит из неодима, железа и бора и твердомагнитные композиты для магнитного управления.

Исследователи сначала протестировали систему, используя 2D- и 3D-печатные модели кровеносных сосудов. Затем они протестировали его на свиньях под наркозом, сумев дистанционно управлять проводниками через маленькие и извилистые артерии в малом тазу, почках и сердце.

"Предлагаемая нами электромагнитно управляемая микророботическая интервенционная система (ECMIS) может снизить радиационное облучение врачей, позволяя им проводить процедуру удаленно в защищенной от рентгеновского излучения контрольной кабине с использованием магнитных полей низкой силы", - говорит Чой. "Это также не требует высокого уровня подготовки, необходимого для проведения обычных PCI".

По-прежнему требуются дополнительные испытания и усовершенствования, но исследователи уже планируют дальнейшую модификацию своего аппарата, чтобы он также мог воздействовать на сосуды нервной системы и легких.