帮助外科医生远程治疗中风患者的远程机器人系统
麻省理工学院的工程师开发了一种远程机器人系统，以帮助外科医生快速远程治疗中风或动脉瘤患者。通过修改后的操纵杆，一家医院的外科医生可以控制另一个位置的机械臂，以便在可以挽救患者生命并保护其大脑功能的关键时间窗口内安全地对患者进行手术。
该机器人系统的运动由磁铁控制，旨在远程协助血管内介入治疗——这是一种在紧急情况下进行的治疗血栓引起的中风的手术。此类干预通常需要外科医生手动将细线引导至凝块，在那里它可以物理清除阻塞或输送药物将其分解。
此类程序的一个限制是可及性：神经血管外科医生通常驻扎在偏远地区的患者难以接触到的主要医疗机构，特别是在“黄金时段”——中风发作后的关键时期，在此期间应该进行治疗尽量减少对大脑的伤害。
麻省理工学院团队设想其机器人系统可以安装在小型医院，并由大型医疗中心的训练有素的外科医生进行远程指导。该系统包括一个医疗级机械臂，其手腕上附有一块磁铁。通过操纵杆和实时成像，操作员可以调整磁铁的方向并操纵手臂，引导柔软而细的磁线穿过动脉和血管。
研究人员在“幻影”中展示了该系统，这是一种透明模型，血管复制大脑的复杂动脉。只需一个小时的培训，神经外科医生就能够远程控制机器人的手臂，引导电线穿过迷宫般的血管，到达模型中的目标位置。
“我们想象，与其将病人从农村地区运送到大城市，他们可以去当地医院，护士可以在那里建立这个系统。一家大型医疗中心的神经外科医生可以观看患者的实时成像，并在黄金时段使用机器人进行手术。这是我们未来的梦想，”麻省理工学院机械工程和土木与环境工程教授赵宣和说。
Zhao 和他的团队已在 Science Robotics 上发表了他们的发现。 该团队的新系统建立在 2019 年的工作基础上，他们展示了通过真人大小的大脑血管硅胶模型操纵磁控线。他们当时使用的是一个手持磁铁，大约有汤罐那么大，是他们手动操作的。
此后，他们将磁铁固定在医疗级机械臂的末端，可以使用鼠标上的小操纵杆旋钮进行操纵。通过倾斜操纵杆，研究人员可以将磁铁倾斜到磁线可以跟随的方向。鼠标上的按钮控制一组电动直线驱动器，使导线前进和缩回，使其前后移动。
该导线与传统的神经血管导丝一样细而柔韧，具有柔软的磁性响应尖端，可跟随并沿磁场方向弯曲。
该机器人系统在 MGH 的导管实验室进行了测试，该实验室配备了用于血管内手术的标准医学成像设备。研究人员在实验室中安装了机械臂，以及真人大小的硅胶血管模型。他们将操纵杆以及显示模型实时视频的监视器放在控制室中。仅经过一小时的培训，神经外科医生就能够成功地操作该系统，将导线引导通过手动导丝难以导航的复杂血管。
该团队还使用机器人系统清除模型中难以触及区域的模拟凝块。他们引导导丝穿过血管，绕过尖角和转弯，到达研究人员模拟凝块的区域。一旦他们将导丝引导至凝块，外科医生就会采用标准的血管内方法将微导管沿导丝穿入凝块部位。他们收回了导线，留下了导管，然后他们应用导管成功地去除了凝块。
MIT 团队希望远程操作系统能够帮助更多的患者接受时间紧迫的治疗。
如需更多信息，请联系 Sarah McDonnell，此电子邮件地址已受到防止垃圾邮件机器人的保护。您需要启用 JavaScript 才能查看它。 617-253-8923。
自动化控制系统