Η χειρουργική επέμβαση είναι σπάνια μια ευχάριστη εμπειρία και μερικές φορές μπορεί να είναι εξαιρετικά επεμβατική. Οι χειρουργικές επεμβάσεις έχουν εξελιχθεί σταθερά στο πέρασμα των αιώνων, αυξανόμενες με τη γνώση της ανατομίας και της βιολογίας. Οι καινοτόμες μέθοδοι έχουν επίσης ενισχυθεί με νέα εργαλεία και η ανάπτυξη της χρήσης της ρομποτικής από τη δεκαετία του 1980 έχει προχωρήσει σημαντικά την υγειονομική περίθαλψη. Ο επίκουρος καθηγητής Zhenhua Tian έχει προχωρήσει ένα ακόμη βήμα στην πορεία προόδου χρησιμοποιώντας τη ρομποτική και τη μη επεμβατική ακουστική και η εργασία της ομάδας του δημοσιεύτηκε στο Science Advances.
Χειρουργική με τη βοήθεια ρομπότ
Η χειρουργική επέμβαση με χρήση ρομπότ είναι επεμβατική από την απαρχή της, επειδή εμπλέκεται η κοπή και συχνά άλλα εργαλεία εισάγονται στην τομή. Ωστόσο, επειδή τα εργαλεία με ρομποτική βοήθεια μπορεί να είναι μικρότερα, οι περικοπές τείνουν επίσης να είναι μικρότερες από τις παραδοσιακές χειρουργικές επεμβάσεις, καθιστώντας τη ρομποτική μια προτιμώμενη επιλογή. Αυτή η μορφή χειρουργικής επέμβασης έχει αποδείξει τα οφέλη της και έχει αυξηθεί σε χρήση με την πάροδο του χρόνου, με πλεονεκτήματα για τους ασθενείς μεταξύ άλλων:
- Λιγότερη ενόχληση και αιμορραγία
- Λιγότερο χρόνο στο νοσοκομείο
- Ταχύτερη περίοδο αποκατάστασης
Μάλιστα, σύμφωνα με το Αμερικανικό Κολλέγιο Χειρουργών, το 1,8% των χειρουργικών επεμβάσεων περιελάμβανε ένα ρομπότ το 2012. Μέχρι το 2018, το ποσοστό αυτό είχε αυξηθεί στο 15,1% και συνεχίζει να αυξάνεται μέσω των εξελίξεων στη ρομποτική. Μερικές από τις πιο κοινές επεμβάσεις που περιλαμβάνουν τη ρομποτική περιλαμβάνουν σκωληκοειδεκτομές, υστερεκτομές και γαστρικές παρακάμψεις.
Μη επεμβατική θεραπεία ήχου
Ενώ η ρομποτική υποβοηθούμενη χειρουργική έχει τα πλεονεκτήματά της, η ομάδα του Tian έκανε αυτή την ιδέα ένα βήμα πέρα από την τρέχουσα κατάστασή της: Τα μέλη της ομάδας αναπτύσσουν μια μέθοδο μετακίνησης μικρών στόχων, όπως κύτταρα και φάρμακα, μέσα στο σώμα που δεν είναι επεμβατική. Αυτό σημαίνει ότι η μέθοδος δεν απαιτεί κοπές.
Το μυστικό βρίσκεται στους εκπομπούς ακουστικής ενέργειας που χρησιμοποιεί η ομάδα του Tian για να περιβάλλει και να συλλαμβάνει σωματίδια, λειτουργώντας σαν αόρατα τσιμπιδάκια. Οι πομποί δημιουργούν τρισδιάστατα πεδία ακουστικής δίνης που μπορούν να περάσουν μέσα από φραγμούς όπως οστά και ιστοί, διασχίζοντας το ένα το άλλο για να σχηματίσουν μικροσκοπικές ακουστικές παγίδες σε σχήμα δακτυλίου. Αντικείμενα μεγέθους μικρού έως χιλιοστού που πιάνονται στο κέντρο μιας ακουστικής παγίδας μπορούν να μετακινηθούν και να περιστραφούν.
«Η ικανότητα να μετακινούνται κύτταρα και φάρμακα μέσα στις φλέβες χωρίς να σπάει το δέρμα δημιουργεί νέες ευκαιρίες στην ιατρική», είπε ο Tian. «Καθώς συνεχίζουμε τις εργασίες σε αυτήν την έρευνα, αναμένω ότι θα βρούμε μια σειρά από νέες εφαρμογές».
Με την τοποθέτηση ενός πομπού ακουστικής δίνης σε μια ρομποτική πλατφόρμα, η ακουστική δέσμη στροβιλισμού μπορεί να μετακινηθεί σε μικρομετρική κλίμακα. Αντίστοιχα, η περιοχή παγίδευσης σωματιδίων μπορεί να ρυθμιστεί με ακρίβεια σε έναν τρισδιάστατο χώρο και η μετακίνηση ενός σωματιδίου μετά τη σύλληψή του μπορεί να κατασκευαστεί. Όταν μετακινείτε ένα μικροσκοπικό αντικείμενο κατά μήκος της διαδρομής περιέλιξης ενός αιμοφόρου αγγείου, αυτό μπορεί να είναι ένα κρίσιμο χαρακτηριστικό.
Τακτοποίηση νανοϋλικών για σύνθετη κατασκευή
«Όταν συμμετείχαμε πρόσφατα σε μια έκθεση STEM, τα παιδιά που μας επισκέφθηκαν απολάμβαναν να βάζουν μικρές χάντρες στα αόρατα ακουστικά πεδία που δημιουργούνται από τις συσκευές μας, αλλά θα θέλαμε να τους προσφέρουμε την ευκαιρία να μετακινούν μεγαλύτερα αντικείμενα», είπε ο Tian. “Το επόμενο έτος, ελπίζουμε να έχουμε έναν μεγαλύτερο πομπό που θα μπορεί να κρατήσει μια μπάλα του πινγκ πονγκ. Θα είναι ενδιαφέρον να δούμε πώς θα συνδέσουμε αυτή την προσέγγιση στην άλλη μας έρευνα.”