Доктор Дана Дамиан от Отдела Автоматического контроля и Системного проектирования в Университете Шеффилда и ее команде из Бостона, Детская Больница создала революционный прототип автоматизированное внедрение, которое поощряет рост ткани в младенцах.Робот – маленькое устройство, которое присоединено к пищеводу двумя кольцами.
Объединенный двигатель тогда стимулирует клетки, мягко таща ткань. Используя два типа датчиков – один, чтобы измерить напряженность в ткани и другом, чтобы измерить смещение ткани – робот контролирует и применяет тягу ткани в зависимости от свойств ткани.Функция робота вдохновлена методом Foker исправления атрезии пищевода, которая включает вручную натяжение ткани, медленно используя швы в течение времени.Доктор Дана Дамиан сказала: «Врачи выполняли процедуру Foker, поскольку они поняли, что удлинение ткани может быть достигнуто, надев ткань.
Однако это неизвестно, сколько силы должно быть применено, чтобы произвести удлинение ткани. Хотя техника – один из лучших стандартов, иногда хирурги швов свойственны пищеводу, может порваться, который может привести к повторяющимся операциям, или ткань шрама может сформироваться, который может вызвать проблемы для пациента в будущем.«Робот, который мы разработали, решает эту проблему, потому что это измеряет применяемую силу и может быть адаптировано в любое время всюду по лечению.
С ним внедряемый в пациента, это означает, что они имеют – в действительности – доктор их стороной все время, контролируя их и изменяя их лечение при необходимости».атрезия пищевода – редкое генетическое заболевание, которое поражает приблизительно каждого 4000-го младенца, родившегося в США и Европе. Происходит, когда верхние и более низкие части пищевода не соединяются, что означает, что еда не может достигнуть живота. Некоторые из этих случаев характеризуются промежутком между три и 10 см между окурками пищевода, названными долгим промежутком атрезия пищевода.
Обработка этих случаев использование метод Foker может начаться уже в трех месяцах и может занять месяцы. Обычно, пациент успокоен во время лечения, чтобы гарантировать, чтобы швы в месте не рвались.Исследование предполагает, что с этим роботом, младенцы были бы свободны перемещаться вокруг и были бы разрешены взаимодействовать с их родителями, проходя лечение, устраняя часть напряжения от обеих сторон.
Внедрение приведено в действие блоком управления, который остается за пределами тела, приложенного к жилету. Это означает, что врачи могут контролировать пациента, не влияя на распорядке ребенка.Доктор Дамиан сказал: «Самая сложная задача, с которой мы столкнулись, должна была проектировать робот, который работает в технологическом враждебном окружении, и развивать прочное взаимодействие, физиологически важное, с тканью, которая способствует ее росту, когда есть столько неизвестных об основных механизмах.
Робот, который мы проектировали, должен был быть мягким и длительным, воздух и непроницаемая вода, трение, стойкое, некоррозийное, и быть в состоянии быть внедренным для долгосрочного лечения.«Это – первый шаг в адаптивном регенеративном лечении тканей.
Мы сделали устройство, которое может обеспечить долгосрочный контроль роста ткани, используя бортовые медицинские экспертные знания. Мы далее хотим посмотреть на другие трубчатые ткани, такие как кишечник и сосудистая система, видеть, может ли этот вид технологии использоваться, чтобы помочь с другими условиями, такими как Синдром короткой кишки».Рост ткани был проблемой в области биоинженерии много лет, однако это исследование – стартовая площадка для понимания, как механическая стимуляция на уровне ткани помогает клеткам умножиться и как врачи могут стимулировать клетки, чтобы вырастить использующие интуитивные инструменты.
Исследование показало, что клетки умножатся в ответ на то, чтобы быть потянувшимся вместо того, чтобы протянуть не в форме или царапнуть. Используя контроль робота и способности к контролю, лечение может быть изменено, чтобы подойти пациенту и оптимизировать рост клеток.
Профессор Шейла Макнейл, профессор Разработки Ткани в Отделе Материаловедения и Разработки в Университете Шеффилда, сказала: «Увеличение знания того, как ткани отвечают на механическое напряжение с производством новой ткани, было необходимо долгое время.Врачи и исследователи понимают, что ткани будут обычно расти в ответ на силы тяги, например это происходит естественно во время беременности, поскольку растущий ребенок увеличивает давление в матери, увеличение брюшной стенки и кожи области, чтобы снять напряжение, произведенное от протяжения этих тканей. Пластические хирурги скопировали эту уловку, поместив надувной воздушный шар под кожей и раздув его в течение недель, чтобы расширить кожу, и они тогда используют эту «дополнительную кожу» для восстановительной хирургии для пациента.
«Развитие этого автоматизированного внедрения – прорыв в применении знания, что ткани отвечают на напряжение с производством новой ткани практическим и клинически полезным способом».