Il robot che raggiunge i polmoni e il punto più piccolo dei bronchi

Un team di scienziati dell'Università di Leeds, in Inghilterra, ha progettato un robot con tentacoli in grado di esplorare i polmoni e penetrare nelle più piccole fessure dei bronchi.

Con esso, è possibile prelevare campioni da luoghi oggi praticamente inaccessibili e anche effettuare chemioterapie.

Non c'è dubbio che l'emergere della robotica in campo medico abbia portato grandi notizie negli ultimi anni. Questo potrebbe essere uno di questi, anche se come spiegano gli autori dello studio in un comunicato stampa, passeranno diversi anni prima che diventi disponibile negli ospedali.

In realtà, alcune fasi sperimentali devono ancora venire. Finora, hanno provato il robot tentacolo solo nei disegni 3D dell'albero bronchiale. Quindi, sperano di usarlo sui cadaveri e da lì, sui pazienti vivi.

È vero che ci sono ancora molti passi da fare ma secondo i risultati pubblicati su Soft Robotics, i risultati finora sono positivi. In futuro, i pazienti con cancro e altre malattie polmonari saranno in grado di apprezzarlo.

Accedere oltre i polmoni non è mai stato un compito facile

Oggi i medici usano un dispositivo chiamato broncoscopio per esaminare i polmoni e le vie respiratorie. È un tubo flessibile da 3,5 a 4 mm di diametro che viene inserito attraverso il naso e la bocca e diretto ai bronchi.

Il problema è che per le sue dimensioni può raggiungere solo la parte più alta dell'albero che forma i bronchi. Per penetrare negli angoli più stretti, un catetere di circa 2 mm viene fatto passare attraverso il broncoscopio.

Questo può già essere introdotto nei rami più sottili dell'albero bronchiale, ma è difficile da maneggiare dall'esterno. Non dimenticare che questo è un tubo che si trova all'interno di un altro tubo che passa attraverso il naso. Cioè, non lascia molto spazio ai movimenti.

Tuttavia, il robot a colori sviluppato dallo STORM Laboratory dell'Università di Leeds è molto più accessibile. Dopotutto, è un veicolo indipendente, controllato dall'esterno da un magnete. Non è attaccato a nessun supporto al di fuori del suo corpo, ma utilizza il magnetismo per guidarlo verso la sua destinazione.

Il robot con tentacoli che può viaggiare nei punti più piccoli del polmone

Il robot tentacolo è costituito da una serie di cilindri interconnessi, ciascuno di 2 mm di diametro, come un catetere inserito in un broncoscopio. In totale è lungo 8 mm, ma grazie al materiale elastomerico che lo compone, è molto flessibile e morbido, in modo che ogni segmento possa essere articolato praticamente in modo indipendente.

Questo materiale, a sua volta, è ricoperto da un piccolo strato magnetico che ne consente la manipolazione dall'esterno. Infatti, il robot con tentacoli non sarà l'unico robot nella stanza, poiché i magneti montati sul braccio del robot vengono utilizzati per guidarlo. Ciò consente di guidare il dispositivo individualmente per ciascun paziente.

Innanzitutto, verrà eseguita una serie di test di imaging di polmoni e bronchi, per determinare il punto esatto di campionamento o somministrazione del farmaco. Quindi, con queste informazioni vitali, i magneti sono programmati per guidare il robot nei lunghi viaggi.

I test sono stati conclusi con alberi bronchiali stampati in 3D da dati anatomici. Ci si aspetterebbe che con i cadaveri anche i risultati sarebbero buoni. Se tutto andrà bene, tra qualche anno altri pazienti avranno accesso a questo robot tentacolare nelle cliniche e negli ospedali.

Intelligenza artificiale e robot, alleati con la medicina

STORM Laboratories ha una grande esperienza nello sviluppo di dispositivi che vengono introdotti nel corpo umano. Uno dei suoi più grandi successi è stata l'invenzione dell'endoscopio a basso costo, che potrebbe essere di grande aiuto nella diagnosi delle malattie in paesi con poche risorse. Ma non è l'unica cosa che la tecnologia può fare per la medicina.

D'altra parte, gli algoritmi di intelligenza artificiale sono molto utili per diagnosticare le malattie. Ad esempio, il deep learning può essere utilizzato per analizzare un gran numero di immagini a raggi X e trovare lesioni che possono essere associate a malattie.

E che dire degli algoritmi di intelligenza artificiale che selezionano sostanze con potenziale farmacologico da milioni di molecole? Anche questi sono molto utili, ma solo se cadono nelle mani giuste.

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