DGIST araştırma ekibi, karmaşık kan damarları içerisinde istenen bir yöne doğru hareket edebilen ve yönlendirilen; Kronik Toplam Oklüzyon gibi kardiyovasküler hastalıklarda hedef bölgelere ulaşabilen bir mikro robot geliştirmeyi başardı. Bu araştırmanın tedavinin başarı oranını arttırması ve kardiyovasküler hastalıkların ameliyat süresini kısaltması bekleniyor.
DGIST, geçtiğimiz günlerde, Profesör Hongsoo Choi’nin Robotik Mühendisliği Bölümü’ndeki ekibinin ‘Manyetik Kontrollü Mikro Robot’ geliştirdiğini açıkladı. Bu, Profesör Byung-Ju Yi’nin Hanyang Üniversitesi’ndeki ekibi ve Profesör Bradley J Nelson’ın İsviçre’deki Zürih Teknoloji Üniversitesi’ndeki ekibi ile yapılan ortak bir araştırma ile miyokard enfarktüsleri arasında CTO (Chronic Total Occlusion) tedavisinin başarı oranını artırabilir.
Bu zamana kadar, tıkalı kan damarlarını açan perkütan koroner girişim* için kullanılan kılavuz tel, bir cerrah tarafından yönünü ve yerini değiştirmek için manuel olarak kontrol edildiğinden, ameliyatın başarı oranı ve hızı cerrahın becerisine bağlıydı. Cerrahın; karmaşık kan damarları veya birleşme yerlerinde bükülmüş uçları, manuel olarak ayarlaması ve itmek zorunda kalması nedeniyle tam konum ve yönü kontrol etmesi zordur.
Bu sınırlamanın üstesinden gelmek için Profesör Choi’nin ekibi; esnek ve biyouyumlu polimer ile dış manyetik alan olarak yönü ve konumu kontrol edebilen neodimyum mıknatıs kullanmıştır. Bunu kullanarak, ekip 500㎛ çapında ve 4 mm uzunluğunda bir silindirik mikro robot geliştirdi ve bunu kılavuz telin ucuna tutturdu. Bu şekilde ekip, mikrobotu harici manyetik alanla kontrol ederek kılavuz teli istenen bir yöne yönlendirebilen ve Master-Slave Sistemi (uydu bilgisayar sistemi) ile doğrusal bir hareket sağlayabilen, takılabilir bir kılavuz tel yumuşak mikrobotu geliştirdi.
Araştırma ekibi ayrıca, mikro robotun hareketini matematiksel olarak hesaplayan ve öngören; mikro kontrolün esnek, doğrusal olmayan hareketlerini gerçekleştirmek için sonucu kontrol eden ileri akış yöntemiyle, karmaşık kan damarları içerisinde yapılan bir deneyde başarılı oldu. Bunun dışında kalbin koroner arterini ve mikrorobotun biyo-uyumluluğunu test etmek amacıyla, bir 3D kan damarı modelinde hedeflenen alana ulaşmak için yapılan deneyde de başarılı oldular.
Araştırma ekibi tarafından geliştirilen kılavuz tel mikro robot, manyetik alan ve Master-Slave sistemi tarafından hassas kontrol ile doğrusal hareketleri mümkün kılar. Mikro-robot, karmaşık kan damarı içinde istenen bir alana çok daha hızlı bir şekilde ulaşabilir; bu, mevcut cerrahi yöntemin perkütan koroner girişiminin üstesinden gelmesine yardımcı olur ve aynı zamanda ameliyatın başarı oranını ve verimliliğini arttırır. Ayrıca hastanın ve cerrahın, x-ray kaynaklı radyasyona maruz kalmasını önlemesinin yanı sıra hastaların kan damarı hasarını da azaltacaktır. Çünkü, hasta olan bölgeye mevcut yöntemden daha hızlı bir şekilde ulaşabilir.
Robotik Mühendisliği Bölümü’nden Profesör Hongsoo Choi: “Mevcut yöntemle karşılaştırıldığında, takılabilir bir kılavuz tel mikro robotu kullanmak, kalp hastalıkları ameliyatı süresini kısaltacak ve cerrahın stabil ameliyatı için hastalığın nedenini daha doğru ve daha hızlı bulmasını sağlayarak başarı oranını artıracaktır. Araştırma ekibimiz, ilgili firmalarla takip araştırmaları yapmak ve tıbbi tesislerde kullanılabilecek ürünler geliştirmek için daha fazla çalışacaktır.”
*Ameliyatsız, ciltten bir damar yoluyla girilerek koroner damarları açmada kullanılan balon anjiyoplasti-stent ve diğer işlemlere “perkutan koroner girişim” (PKG) denir. Koroner kalp hastalarının yaklaşık 1/3’ü PKG ile tedavi edilir.
