Колоноскопия с помощью магнитоуправляемых капсульных роботов

16.05.2017

Колоноскопия является наиболее эффективным методом диагностирования различных заболеваний прямой и толстой кишки. Выполняемая под местной анестезией процедура является умеренно инвазивным и весьма неприятным процессом. Из-за дискомфорта многие пациенты отказываются от исследования или затягивают с его проведением. Новая методика исследования призвана сделать диагностику и процесс лечения более быстрым и простым процессом, менее неприятным и болезненным. Для этого обычное оборудование для колоноскопии планируется заменить роботом размером с желатиновую капсулу длиной 18 мм. 

Группа исследователей из Университета Вандербильта (Vanderbilt University) и университета Лидса (University of Leeds) разработали намагниченную капсулу-эндоскоп. Направление движения капсулы задает находящаяся снаружи роботизированная рука с магнитом. 

Роботизированная платформа для проведения колоноскопии состоит из двух основных подсистем:

Эндоскопическое устройство (Endoscopic Device) - капсула с мягкой привязкой, со всеми функциональными возможностями традиционного эндоскопа, включая эндоскопическую камеру, светодиоды белого света, терапевтический канал для инструментов и воздушно-водяные каналы для поддува и очистки. Кроме того, в капсуле есть магнит, обеспечивающий нежесткое соединение с внешним магнитом, задающего перемещение капсулы по толстой кишке. 

Роботизированный манипулятор (Robot Unit) и блок управления (Control Unit) позволяют управлять капсулой. Предложенный подход уменьшает физические нагрузки во время выполнения процедуры. Кроме того, управление процедурой отделяется от места проведения процедуры. При необходимости исследование может провести врач из другой клиники или даже из другой страны. Блок управления поддерживает несколько интерфейсов, включая тактильный интерфейс Phantom Omni, который обеспечивает обратную связь по усилию; кроме того, устройство оснащено сенсорными экранами, Kinect и классическими интерфейсными устройствами - мышью и клавиатурой.

Управление перемещением капсулы внешним магнитом позволяет перемещать капуслу в любом направлении без болезненных растяжений толстой кишки, возможных при использовании традиционных подходов. Робот-капсула был 30 раз успешно испытан в исследованиях толстой кишки свиньи. Исследовательская группа отмечает, что капсула может выполнить сложный маневр, называемый ретрофлексией, в результате которого камера робота позволяет видеть стенку толстой кишки в обратном направлении.

Благодаря использованию более тонкого кабеля, чем у аналогичных устройств, робот-капсула способен не только свободно маневрировать в желудочно-кишечном тракте, осуществляя диагностику. Он также может выполнять различные терапевтические процедуры, в частности, биопсию тканей или удаление полипа – операции, недоступные  другим капсульным устройствам.

Использование капсул все чаще привлекает разработчиков различной медицинской техники и современных методов исследования. Можно вспомнить, PillCam - это капсула с камерой, которая записывает видео во время своего путешествия по желудочно-кишечному тракту пациента. Tadpole Endoscope предлагает управляемую капсулу, также оснащенную камерой, которая может путешествовать по желудку пациента.

Несмотря на то, что другие капсульные устройства, оснащенные камерами и вводимые в организм человека путем проглатывания, являются замечательными инструментами для диагностики, они не обеспечивают функциональность, необходимую для традиционной колоноскопии. Разрабатываемое в университетах Вандербильда и Лидса устройство может выполнить их в полном объеме. 

Каждый год рак толстой кишки уносит жизни более 600.000 человек во всем мире. Как и другие виды рака, он прогрессирует до злокачественного новообразования приблизительно за 5 - 10 лет и является четвертым по распространенности. Однако если опухоль обнаружена на достаточно ранней стадии, положительный прогноз составляет 90%. По этой причине рекомендуется, чтобы люди старше 50 лет и люди, имеющие в семейной истории такой диагноз, проходили обычные скрининги на рак толстой кишки хотя бы раз в пять лет.

Капсульный робот, разработанный учеными из Vanderbilt University и University of Leeds может упростить процесс диагностики и лечения колоректальных раковых заболеваний, уменьшая необходимость в процедурах, связанных с применением успокаивающих препаратов, а также с использованием местной анестезии.

Исследование было представлено на Неделе пищеварительных заболеваний 2017 (Digestive Disease Week 2017).

Команда планирует начать тестирование устройства на людях к концу 2018 года.

+ + 

  Публикации

Последние материалы

Метки
AGV ai BVLOS DARPA DIY DIY (своими руками) DJI Lely pick-and-place RPA VTOL аватары авиация автоматизация автомобили автомобили и роботы автономные аддитивные технологии андроиды анималистичные АНПА антропоморфные Арт архитектура аэромобили аэропорты аэротакси безопасность безработица и роботы беспилотники бионика бионические больницы будущее бытовые роботы вакансии вектор вертолеты видео внедрения роботов внутритрубная диагностика водородные военные военные дроны военные роботы встречи высотные выставки газ Германия глайдеры горнодобыча городское хозяйство господдержка гостиницы готовка еды Греция грузоперевозки группы дронов гуманоидные дайджест Дания доение роботизированное доильные роботы дом домашние роботы доставка доставка беспилотниками доставка и роботы дронизация дронопорты дроны Европа еда железные дороги животноводство жилище захваты земледелие игрушки идеи измерения Израиль ИИ ИИ - вкратце инвентаризация Индия Иннополис инспекция интервью интерфейсы инфоботы Ирак Иран искусственный интеллект испытания исследования история Италия Казахстан как заработать Канада квадрупеды кейсы киборгизация кино Китай коботы коллаборативные роботы колонки коммунальное хозяйство компании компоненты конкурсы конспекты конструкторы концепты кооперативные роботы космос культура курьезы курьеры лабораторные роботы Латвия лесоустройство лизинг линки логистика люди и роботы магазины машинное обучение медицина медицина и роботы металлургия мнения мобильные роботы модульные мойка море морские мусор мусор и роботы навигация надводные наземные военные роботы налоги наука научные научные роботы необычные нефтегаз нефть Нидерланды Новая Зеландия Норвегия носимые роботы ОАЭ образование образовательная робототехника обучающие роботы общепит общепит и роботы общество Объединенное Королевство октокоптеры онлайн-курсы робототехники опрыскивание офисные охрана и беспилотники охрана и роботы парники патенты персональные роботы пищепром пляжи ПО подводные подводные роботы подземные пожарные пожарные роботы поиск полевые роботы полезные роботы полиция помощники Португалия порты последняя миля потребительские роботы почта право презентации пресс-релизы применение беспилотников применение дронов применение роботов прогнозы проекты производство производство дронов происшествия промышленность промышленные роботы противодействие беспилотникам псевдоспутники работа развлечения и беспилотники развлечения и роботы разгрузка разработка распознавание речи растениеводство регулирование регулирование дронов регулирование робототехники рекорды рисунки робомех робомобили роботакси роботизация робототехника роботрендз роботренды роботы роботы и автомобили роботы и мусор роботы и обучение роботы и развлечения роботы и строительство роботы телеприсутствия роботы-транспортеры робошум рои рой Россия Руанда сад садоводство сайт RoboTrends.ru сбор урожая сборка заказов сварка связь сделки сельское хозяйство сенсоры сервисные роботы синтез речи склады склады и роботизация соревнования сортировка сотрудничество софт-роботика социальная робототехника социальные социальные роботы спорт спорт и дроны спорт и роботы спутниковая статистика строительство судовождение США такси телеком телеприсутствие теплицы теплосети термины терроризм тесты технологии техносказки ТНПА торговля транспорт транспортные роботы тренды трубопроводы трубопроводы и роботизация уборка Украина уличные роботы участники рынка фотограмметрия Франция химия хобби-беспилотники ховербайки Хождение цифры частоты чатбот шагающие роботы Швейцария Швеция шоу экзоскелеты эко-дроны экология электроника энергетика этика (робоэтика) Южная Корея юмор Япония

Подписка: RSS, Email, Telegram
  Информация