磁性机器人在医学领域取得进展

磁性医疗机器人利用磁场梯度来控制设备的运动,并最终以高精度进入体内的目标组织。这些磁性机器人可以采用导管和微型或纳米机器人的形式,并由磁导航系统操纵。磁性机器人最近取得了一些进展,为临床诊断和治疗用途开辟了新的可能性。在本期的《科学机器人》中,我们介绍了将一系列磁性机器人应用于各种医疗应用的研究。

治疗急性缺血性卒中等疾病需要微创方法来进入大脑内的血管。然而,在曲折的船舶网络中航行是具有挑战性的。Dreyfus等人。开发了一种高度灵巧的螺旋磁力转向连续体机器人,能够在体内从主动脉弓导航到头部的毫米级动脉。动脉瘤可导致长期衰弱,目前通过栓塞治疗。然而,一些栓塞技术可能不适合有效阻断动脉瘤。因此,Liu等人。已经开发了磁性软微纤维机器人,能够通过脉管系统控制导航和形状可重构性,以在体内进行血管栓塞。

虽然在四肢、头部或浅表器官中可以有效地利用磁场来导航磁性机器人,但由于磁场梯度随着与执行器距离的增加而减小,因此可能无法进入人体更深的器官。在这种情况下,在控制磁性微型机器人的运动时,重力和血流阻力的影响可能会超过弱场强。Li et al.提出了一种算法,可以预测患者相对于重力的最佳位置,以便微型机器人通过肝动脉有效地血管内导航到肝脏。他们通过将临床MRI系统与确定如何利用重力的算法相结合来控制微型机器人的导航,从而提高了体内的递送效率。

跟踪血管内的微型机器人是一项挑战,尤其是在需要精确输送到目标器官时。目前的几种成像方式在长时间实时跟踪微型/纳米机器人方面并不是最佳的。Wang et al.开发了一种技术,该技术依靠激光散斑对比成像,在停滞和流动条件下实时跟踪血管中的磁性纳米颗粒群,而无需化学造影剂。

这些研究证明了磁性机器人在一系列用例中的潜力。他们还强调了如何采用各种技术来增强磁性机器人的功效和可视化,为有效输送到目标组织提供新的微创机会。

相关推荐
hi0_61 天前
机器学习实战(一): 什么是机器学习
人工智能·机器学习·机器人·机器学习实战
大视码垛机1 天前
速度与安全双突破:大视码垛机重构工业自动化新范式
大数据·数据库·人工智能·机器人·自动化·制造
WWZZ20251 天前
视觉SLAM第10讲:后端2(滑动窗口与位子图优化)
c++·人工智能·后端·算法·ubuntu·机器人·自动驾驶
deephub1 天前
机器人逆运动学进阶:李代数、矩阵指数与旋转流形计算
人工智能·机器学习·矩阵·机器人·李群李代数
武子康2 天前
AI-调查研究-76-具身智能 当机器人走进生活:具身智能对就业与社会结构的深远影响
人工智能·程序人生·ai·职场和发展·机器人·生活·具身智能
小鹿清扫日记2 天前
从蛮力清扫到 “会看路”:室外清洁机器人的文明进阶
人工智能·ai·机器人·扫地机器人·具身智能·连合直租·有鹿巡扫机器人
shuidaoyuxing2 天前
机器人防爆的详细讲解
机器人
物联网软硬件开发-轨物科技2 天前
【轨物方案】赋能绿色能源新纪元:轨物科技发布光伏清洁机器人智能控制与运维解决方案
科技·机器人·能源
尤齐2 天前
《机器人抓取:从经典到现代的综述》内容的提取和凝练:
机器人
shuidaoyuxing2 天前
机器人检验报告包含内容
人工智能·机器人