로보틱스
로봇 솔루션은 가장 필요로 하는 사람들에게 중요한 신체 기능을 회복시킬 수 있다
蠕動 – 숨겨진 그러나 중요한 근육 이동성
로봇의 도움으로 이동성 문제를 완화하는 기술이 증가하고 있다. 특히 외골수는 그렇다. 예를 들어, 우리는 파킨슨병 환자에게 도움을 줄 수 있는 방법에 대해 논의했으며, 공장 및 창고 노동자에게 추가 이동성을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 군대에서도 헤로웨어 스ูท와 같은 기술을 개발할 수 있다.
출처: Herowear
그러나 몸의 모든 중요한 움직임이 四肢 또는 등에서 발생하는 것은 아니다.蠕動은 식도(口腔과胃를 연결하는管) 또는 장과 같은 내부 장기의 波動적인 움직임이다.
이러한 종류의 움직임은 몸속의 액체와 액체의 수송을 가속화한다. 이는 소화에 중요한 기능이며 또한 음식이 폐ではなく 胃로 들어가는 것을 đảm保한다.
蠕動은 암과 같은 질병으로 인해 손상될 수 있다. 일반적인 치료 방법은 금속관을 사용하는 것이지만, 이는 막힘과 다른 생명-threatening 문제를 일으킬 수 있다.
테네시 주 내슈빌에 있는 밴더빌트 대학교의 연구자들은 외골수와 같은 기술을 개발한 동료들과 함께蠕動을 모방할 수 있는 소프트 자기 로봇을 만들었다.
소프트 로봇의 부상
로봇은 重い 장비를 조작하고 정밀한 제조를 수행하는 데 뛰어나다. 그러나 로봇은 軟하고 취약한 생물학적 조직과混合하기가 어렵다.
이러한 이유로 연구자들은 “소프트 로봇”을 만들기 위한 방법을 찾고 있다. 플라스틱, 폴리머, 금속 와이어 또는 더 유연한 구성 요소를 사용하여 소프트 로봇을 만들 수 있다.
보다 부드러운 설계는 자연에서 영감을 받은 새로운 개념을 로봇을 구축할 때 사용할 수 있도록 한다. 우리는 이전에 “로봇이 자연에서 배울 수 있는 방법”에 대해 논의했다.
그러나 이러한 시스템은 여전히 몇 가지 제한을uffers 있다:
- 외부 전원源에 연결되어야 한다.
- 몇 가지 미리 결정된 모양이나 움직임으로 제한된다.
- 相当히 무겁다.
이러한 제한을 제거하기 위한 아이디어는剛性 金屬 部分 대신 자기를 사용하는 것이다. 이는 외부 전원源의 필요성을 제거하고 더 많은 유연성과 다양한 모양과 움직임을 제공한다. 예를 들어, 우리는 이전에 소프트 젤을 자기화하여 이러한 로봇을 구동할 수 있는 방법에 대해 논의했다.
로봇 蠕動
밴더빌트 대학교의 연구자들은 유연한 자기 로봇 시스템을 사용하여蠕動의 생물학적인 波動적인 움직임을 재현했다.
“로봇”의 움직임은 자기로 구동되며, 몸 외부에서 명령된다. 이는 내부 배터리 시스템이 필요하지 않으며 환자의 몸에 삽입된 후에도 작동한다.
자기蠕動 로봇은 식도 스텐트에 통합될 수 있으며, 생물학적인 식도의 움직임을 모방할 수 있다.
이 장치의 제조에는 많은 단계와 시도錯誤이 필요했다. 레이저 커팅, 자기화, 폴리이미드 테이프에 조립, 하이드로젤 코팅, 실리콘 스텐트에 결합 등이 포함되었다.
실험 설계는 잘 작동했으며蠕動의 메커니즘을 재현했다.
아래 비디오에서 이를 확인할 수 있다:
미래의 개선
더 작은 크기, 더 많은 응용
원형의 자기 소프트 시트는 더 작은 크기로 만들 수 있다. 마이크로 몰딩과 같은 제조 기술을 사용할 수 있다.
이로 인해 이 설계는 몸의 더 좁은 부분에 들어갈 수 있다. 예를 들어, 이는 난관의 근육 기능이 손상된 경우 인간의 난자를 난소에서 운반하는 데 도움을 줄 수 있다.
同じ 시스템은 기도 스텐트에 통합될 수 있으며, 과도한 점액을 운반하는 데 사용할 수 있다.
재료
자기 소프트 시트는 액체와 고체의 수송을 더 효율적으로 만들 수 있는 마이크로 패턴과 코팅을 가질 수 있다.
자기 구성 요소는 더 낮은 자기장으로 사용할 수 있도록 개선될 수 있다(원형의 자기 강도는 이미 매우 안전한 것으로 간주된다).
소프트 또는 자기 로봇 주식
1. Stereotaxis
(STXS )
Stereotaxis는 의료 텔로봇의 선두 주자이다. 그들의 Genesis RMN(로봇 자기 탐색) 시스템은 자기장을 사용하여 환자의 몸속에 카테터를 안내한다. 이는 주로 심장 수술과 다른 혈관 내 치료에 사용된다.
이 시스템은 현재 이 분야에서 사용 가능한 유일한 로봇이다. 이는 복부 수술 로봇과 개복 수술 로봇과는 다르다.
출처: Stereotaxis
전통적인 방법은剛性 카테터를 사용하여 수동으로 제어하고, 이는 높은 위험을 초래할 수 있다.
Stereotaxis의 솔루션은 72% 더 적은 합병증과 36% 더 적은 방사선 노출을 제공한다.
이 회사는 이미 100개 이상의 병원에 시스템을 배치하고 10만 명 이상의 환자를 치료했다.
Stereotaxis는 이미 원격 자기 탐색을 사용하여 수술을 수행하고 있기 때문에, 자기 로봇의 등장에 대비하여 가장 적합한 위치에 있을 것이다.
그들의 시스템은 이미 자기 로봇을 구현하는 데 있어 신뢰할 수 있는 솔루션을 제공할 수 있다.
2. 3D Systems Corporation
(DDD )
이 3D 프린팅 산업의 선두 주자는 2017년에 유나이티드 테라퓨틱스와의 연구 협력을 통해 바이오 프린팅 분야에도 진출했다. 또한 2021년에 바이오 잉크 제조업체인 Allevi를 인수했다.
출처: 3D Systems
3D Systems는 이미 3D 프린팅된 의료 기기와義肢를 생산하고 있으며, 바이오 프린팅 분야에서도 선두 주자이다. 따라서 소프트 로봇이蠕動을 “수리”하는 방법이 된다면, 3D Systems는 이러한 새로운 치료법을 위한 관련 부품과 도구를 3D 프린팅하는 데 관심을 가질 수 있다.
