الذكاء الاصطناعي يخترق أنابيب الرئة لسحب عينات من الأنسجة

توصل العلماء مؤخراً إلى تقنية جديدة عبارة قسطرة متناهية الصغر, ذات لوامس مغناطيسية, يمكنها اختراق أنابيب الرئة (حتى أصغر الشعب الهوائية) لسحب عينات من الأنسجة. ووفقا للعلماء يمكن ان يساعد هذا الاختراق العلمي في إنقاذ الأرواح.

تقول صحيفة “ديلي البريطانية”. ان علماء جامعة (ليدز) ابتكروا تقنية اطلق عليها اسم ‘tentacle‘، أي “اللامسة”، تتكون من مغناطيسات خارجية و”مجسات”، عبارة عن أنبوب بوليمر رفيع يحتوي على جزيئات معدنية. يبلغ قطر الروبوت المرن للغاية 2 مليمتر، أي ضعف حجم طرف قلم الحبر.

ووفقا للجريدة البريطانية, يتم إدخال الروبوت متناهي الصغر ببطء في فم أو أنف المريض أثناء وجوده تحت التخدير العام. يتم التحكم في حركة الروبوت بواسطة المغناطيسات الخارجية، ويمكن أن يتوغل في الرئتين حتى يصل إلى بعض من أصغر أنابيب الشعب الهوائية، لأخذ عينات الأنسجة أو لضخ موضعي لعلاج للسرطان.

اللامسة المغناطيسية

نشر بروفيسور بيترو فالداستري، الباحث الرئيسي في الدراسة، مفهوم التجربة العلمية في ورقة بحثية في دورية Soft Robotics، موضحًا أن فريقه البحثي يتوقع بدء توافر تقنية “اللامسة المغناطيسية” خلال بضع سنوات في المستشفيات.

قال بروفيسور فالداستري: “يمكن أن يتوغل الروبوت أو القسطرة ذات اللوامس المغناطيسية، التي يمكن التحكم في شكلها مغناطيسيًا لتتوافق مع تشريح شجرة الشعب الهوائية، إلى معظم مناطق الرئة” مشيرًا إلى أن الروبوت المبتكر “[سيكون] أداة سريرية مهمة في التشخيص وأخذ العينات وعلاج سرطان الرئة المُحتمل وأمراض الرئة الأخرى”.

المقاطع الأسطوانية

صمم الباحثون الروبوت من سلسلة من المقاطع الأسطوانية المترابطة، يبلغ قطر كل منها 0.07 بوصة وطولها حوالي 3 بوصات، باستخدام مرنة ناعمة أو مادة شبيهة بالمطاط ومشبعة بجزيئات مغناطيسية صغيرة. وروعي في التصميم أن يتمكن الروبوت من الانعطاف فجأة يمينًا ويسارًا دون التأثير السلبي على الهياكل التشريحية في الرئتين.

نظام توجيه آلي

النظام الجديد يستخدم “نظام توجيه آلي” مخصص لكل مريض وإجراء، مما يلغي الحاجة إلى الأشعة السينية أثناء الجراحة. ويتم تخطيط المسار عبر شجرة الشعب الهوائية من عمليات المسح السابقة للعمليات الجراحية لرئتي المريض والمبرمجة في النظام الآلي. وعندما تتحرك المغناطيسات الموجودة خارج جسم المريض، فإنها تطور قوى على الجزيئات المغناطيسية في أجزاء القسطرة، مما يتسبب في تغيير شكلها أو اتجاهها – مما يمكّن الروبوت من التحرك عبر الرئتين إلى موقع العيب المشتبه به. وبمجرد الوصول إلى الموقع المستهدف، يتم استخدام الروبوت لأخذ عينة من الأنسجة أو حقن العلاج، مما قد يؤدي في نهاية المطاف إلى نتائج علاج أفضل.

اعتمد إثبات المفهوم على الاختبارات المعملية التي تنطوي على نسخة طبق الأصل ثلاثية الأبعاد لشجرة الشعب الهوائية على غرار البيانات التشريحية.