Насекомые помогли добраться до кровеносных сосудов мозга
Некоторые аневризмы располагаются в очень труднодоступных местах, из-за чего добраться до них при помощи существующих катетеров практически невозможно. Ученые придумали новые катетеры, принцип работы которых они «подсмотрели» у насекомых
Аневризма — это патологическое выпячивание стенки кровеносного сосуда. Сегодня нейрохирурги лечат аневризмы головного мозга, вводя катетеры в артерию около паха, а затем направляя его через аорту и вверх в мозг. Эти провода имеют изогнутый наконечник, который помогает им двигаться внутри сосуда, пока аневризма не будет найдена.
Проблема в том, что эти катетеры затем нужно удалить, после того как при помощи специальных приспособлений будет заблокирован приток крови к аневризме для предотвращения кровоизлияния в мозг. Но этот процесс извлечения часто смещает катетер и меняет его положение. Это, в свою очередь, затрудняет лечение аневризм, расположенных в определенных частях сосуда. Среди них — неразорвавшиеся аневризмы сосудов головного мозга, которые склонны к разрыву и поражают более 160 миллионов человек во всем мире. Около четверти из них не поддаются лечению, потому что просто слишком труднодоступны.
Для решения этой проблемы исследователи решили разработать новый катетер. Авторов разработки вдохновили, как ни странно, насекомые. Ученые проанализировали деформации и гидравлические процессы, происходящие в ногах насекомых и жгутиках, а также при спаривании жуков. Наблюдение за животными помогло исследователям создать мягкий роботизированный микрокатетер с гидравлическим приводом, который идеален для выполнения тонких нейрохирургических операций.
Устройство представляет собой силиконовый катетер с несколькими внутренними полостями, которые наполнены безвредным физиологическим раствором для создания давления. Именно это позволяет управлять такими катетерами извне, регулируя давление жидкости. Технология была проверена на свиньях — животным вводили катетер с управляемым наконечником в мозговую артерию. Устройство было видно на рентгеновских снимках, а управление его движением оказалось очень гибким и эффективным.
Статья опубликована в журнале Science Robotics.