Автоматизированная система, описанная сегодня в Научной Робототехнике, вызвала пролиферацию клеток и удлинила часть пищевода у большого животного приблизительно на 75 процентов, в то время как животное осталось не спящим и мобильным. Исследователи говорят, что система могла рассматривать длинный промежуток атрезия пищевода, редкий врожденный дефект, при котором отсутствует часть пищевода, и мог также использоваться, чтобы удлинить тонкую кишку при синдроме короткой кишки.Самая эффективная текущая операция для длинного промежутка атрезия пищевода, названная процессом Foker, использует швы, закрепленные на спине пациента, чтобы постепенно надеть пищевод.
Чтобы препятствовать тому, чтобы пищевод рвался, пациенты должны быть парализованы в с медицинской точки зрения вызванной коме и размещены в механическую вентиляцию в отделении интенсивной терапии на одну – четыре недели. Длительный период иммобилизации может также вызвать медицинские осложнения, такие как переломы кости и тромбы.«Этот проект демонстрирует доказательство понятия, что миниатюрные роботы могут вызвать рост органа в живом существе для ремонта или замены, избегая успокоения и паралича, в настоящее время требуемого для самых трудных случаев атрезии пищевода», говорит Рассел Дженнингс, Мэриленд, хирургический директор Центра лечения Пищевода и Центра лечения Воздушной трассы в Бостоне Детская Больница и co-следователь на исследовании. «Потенциальное использование таких роботов должно все же быть полностью исследовано, но они будут, конечно, применены ко многим органам в ближайшем будущем».
Моторизованное автоматизированное устройство приложено только к пищеводу, так позволил бы пациенту двигаться свободно. Покрытый гладкой, биологически совместимой, водонепроницаемой «кожей», это включает два кольца приложения, помещенные вокруг пищевода и сшитые в место швами. Программируемый блок управления вне тела применяет приспосабливаемые силы тяги к кольцам, медленно и постоянно натяжению ткани в желаемом направлении.Устройство было проверено в пищеводах свиней (пять, получил внедрение, и три служил средствами управления).
Расстояние между двумя кольцами (натяжение пищевода в противоположных направлениях) увеличивалось маленькими, 2,5-миллиметровыми приращениями каждый день в течение 8 – 9 дней. Животные смогли поесть обычно даже с тягой применения устройства к ее пищеводу и не показали признака дискомфорта.В день 10, сегмент пищевода увеличился в длине на 77 процентов в среднем.
Обследование ткани показало быстрое увеличение клеток, которые составляют пищевод. Орган также поддержал свой нормальный диаметр.«Это показывает, что мы просто не протягивали пищевод – он удлинил через рост клеток», говорит Пьер Дюпон, доктор философии, главный следователь исследования и Руководитель Педиатрической Сердечной Биоинженерии в Детском Бостоне.Исследовательская группа теперь начинает проверять автоматизированную систему в большой модели животных синдрома короткой кишки.
В то время как длинный промежуток атрезия, пищевода довольно редка, распространение синдрома короткой кишки, намного выше. Короткий кишечник может быть вызван necrotizing энтероколитом в новорожденном, болезнью Крона во взрослых, или серьезной инфекцией или раком, требующим большого сегмента кишечника быть удаленным.«Синдром короткой кишки – разрушительное требование болезни пациенты питаться внутривенно», заявляют НПО гастроэнтеролога Питера, Мэриленд, соавтор на исследовании. «Это, в свою очередь, может привести к печеночной недостаточности, иногда требуя печени или мультивнутренней (внутренней печенью) пересадки, результаты, которые являются и разрушительными и дорогостоящими».Команда надеется заставить поддержку продолжать свои тесты устройства в больших моделях животных, и в конечном счете проводить клинические экспертизы.
Они также проверят другие особенности.«Никто не знает, что лучшая сумма силы относится к органу, чтобы вызвать рост», объясняет Дюпон. «Сегодня, на самом деле, мы даже не знаем то, что вызывает, мы обращаемся клинически.
Это – все на основе опыта хирурга. Автоматизированное устройство может выяснить лучшие силы, чтобы применить и затем применить те силы точно».