纳米技术
合作式 TrainBot 为未来医疗程序带来希望
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来自 德国癌症研究中心 (DKFZ)推出了一种名为 TrainBots 的新型微型机器人,它可以帮助改善医疗程序等。这些新装置可以完成诸如与其他机器人连接以及在肠道等复杂的身体通道中导航等任务。以下是您需要了解的有关 TrainBots 的信息,以及它们将来如何帮助改善数百万人的生活。
医疗保健领域的微型机器人
微型机器人继续在医疗保健领域找到一席之地。这些设备现在已用于诊断、治疗等。微型机器人的特点是体积小,大多数尺寸在纳米到厘米之间。值得注意的是,这些设备为医护人员带来了很多好处。首先,它们可以帮助进入难以到达的区域,并在许多新的非侵入性外科手术中发挥重要作用。因此,整个市场对这些服务的需求很大。然而,这些微型机器人在许多方面受到限制。
微型机器人的现状
微型机器人在医疗保健领域的主要问题之一与它们在许多场景中表现出色的原因相同:它们的体积小。这些机器人的绝对微小意味着它们无法移动或携带任何需要很大力量的东西。例如,单个微型机器人不可能部署细长的导管或重置软组织并打开结构。这两项任务都需要更多的力量来将仪器放置到位,因为它们的直径范围为 2-13 毫米,长度超过半米。
此外,人体内部非常滑。器官被柔软的生物组织覆盖。再加上所需的复杂导航,很容易看出为什么更强大、更强大的非侵入式替代方案比目前使用小型摄像头和手动专业人员引导治疗到位的方法更受青睐。
TrainBot 可以改变这种情况
根据最近的一项研究,TrainBot 的概念可能是答案,它是一种能够与其他设备连接的微型机器人。这些专门设计的微型机器人旨在精确地、毫不费力地导航人体的距离。作为这一战略的一部分,DKFZ 的研究人员显著提高了当前的纳米机器人标准。
来源 – DKFX TrainBots 研究
TrainBot 焕发新生
微型机器人平台的最大升级之一是抓握力的改进。研究人员意识到,主要问题之一是抓握力不足,这会导致小型机器人打滑,从而导致最小运动所需的能量过多。为了改善这个问题,该团队增加了带刺的附肢。
这些突出的节点有助于将接触点分散到身体附属物的表面。此外,每只脚的设计和角度都经过了优化,以提高驱动力和驱动力,使 TrainBot 能够更高效、更轻松地移动。
TrainBots 的无线控制
研究的另一个重要方面是控制系统。微型机器人利用永磁装置,使其能够由医疗专业人员无线控制。具体来说,旋转磁场使 TrainBot 能够连接并同步移动,大大提高了驱动力,并允许外科医生控制速度和旋转等重要方面。
保持联系
这些微型机器最酷的地方在于它们能够连接在一起,形成一个功率更大的大型机器人。这些设备可以协同工作,在需要时提供有价值的服务。例如,可以连接多个单独的机器人,以产生足够的功率来运输内窥镜器械。车队提供必要的驱动力,使医疗专业人员能够利用它进行精确的外科手术。
测试 TrainBot
TrainBot 概念的测试包括模拟手术过程。 工艺 研究人员使用了猪的器官,这些器官在与人体相似的环境中运行。猪的器官显示出胆管堵塞的迹象,这是人类常见的疾病。
使用 TrainBots 降低胆管癌风险
胆管阻塞会随着时间的推移而发生,这会导致胆汁积聚和癌症等严重疾病。目前治疗这种常见疾病的方法是让医护人员将摄像头插入患者口中,手动引导其穿过小肠以确定阻塞部位。
使用 TrainBot,研究人员能够以最小的努力清除堵塞物。这个过程首先要连接三个 TrainBot,以产生足够的拉力,将 25 厘米长的导线电极拖过猪的小肠。值得注意的是,该管子的重量是 Trainbot 的 3.5 倍。
TrainBots 结果
TrainBot 成功将货物送达目的地。一旦导线尖端正确定位在胆汁堆积物旁边,研究人员就会施加少量电荷来分解堵塞物并疏通肠道。这个过程称为电灼术,这只是 TrainBot 旨在改进的众多程序之一。
列车机器人给市场带来的好处
微型机器人可以帮助医护人员更精确地完成复杂手术,这一概念让业内许多人为之欢呼。每年有数百万人需要专家疏通阻塞并打开通道以引流液体和输送药物。得益于这些突破,所有这些过程将变得更便宜、更安全、更方便。
尖刺——一个很好的补充
测试结果表明,改进后的机器人腿将性能提高了 3 倍,并帮助设备更有效地在狭窄的通道中穿行。这项研究证明了 TrainBots 为何可以成为治疗肠道疾病和其他疾病的理想解决方案,因为这些疾病需要医疗专家在使用前操纵仪器穿过身体。
更容易完成复杂的手术
主要的好处是 TrainBots 可以让许多复杂的手术变得更容易,从而降低患者受伤的风险。这些驱动器提供了一种可靠的方法来改善内窥镜显微手术,而不会增加患者的风险因素或成本。这些设备能够高效地在迷宫般的环境中运输长而精密的负载。
更高的可追踪性
机器人系统提供更好的可跟踪性,实时信息和历史记录一目了然。这些设备不会因执行过多程序而感到疲倦,也不会因为担心其他日常任务而犯下人为错误。因此,它们为未来更准确、更有效的医疗保健系统提供了一瞥。
火车机器人的实际应用
这些微型设备的应用无穷无尽。拥有准确有效的方法来减少进行侵入性手术的需要是一大优势。然而,TrainBots 并不局限于有针对性的药物应用、传感任务或外科手术。这些设备有朝一日可以应用于各个行业,帮助维护难以到达的管道和其他重要基础设施。
研究人员
德国癌症研究中心 (DKFZ) 的 Tian Qiu 和 Moonkwang Jeong 领导的研究人员负责该项目并进行了测试。他们的目标是深入研究使用 TrainBots 进行内窥镜手术的好处。在取得优异成果后,该团队寻求将他们的研究扩展到其他医疗程序,希望有一天能改善患者的生活。
机器人领域领先企业
有多家公司将医疗机器人作为主要产品。这些公司看到了这些设备带来的好处,以及它们如何为所有人创造更安全、更具成本效益的医疗保健系统。目前,机器人在医疗保健领域的应用正在飞速发展。这里有一家公司帮助提高了这些下一代技术的采用率,并有望取得进一步的成功。
1. 直观的外科手术
Intuitive Surgical 总部位于加利福尼亚州,自 1995 年成立以来一直是医疗机器人领域的领军企业。2000 年,该公司推出了首款主要产品达芬奇手术助手。这款机器人有助于提高手术过程中的精确度,并有助于减少用户的恢复时间和受伤情况。因此,它是当今外科医生最常用的选择之一。
直觉外科公司 (ISRG -2.07%)
直觉外科公司 (ISRG -2.07%)
Intuitive Surgical 的市值为 115.8 亿美元,分析师预测该公司独特的商业模式将在未来实现增长。值得注意的是,这些手术辅助设备中的每一个都需要持续的支持服务、销售等,从而每年增加公司的收入。目前,ISRG 是一只实力强劲的股票,与医疗机器人市场一样具有出色的增长潜力。
距离全面实现机器人外科医生还有多久?
很容易想象有一天你走进医院,坐在椅子上,机器人会满足你的所有需求。虽然这个未来还很遥远,但机器人在医疗保健领域的应用正在增加,其好处是不可否认的。因此,明智的做法是相应地定位你的投资组合。
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