จีนพัฒนา ‘หุ่นยนต์ทวนกระแสเลือด’ รักษาโรคหัวใจ-หลอดเลือด

การศึกษาที่เผยแพร่ในวารสารไออีอีอี เอ็กซ์พลอร์ (IEEE Xplore) เปิดเผยว่าคณะนักวิจัยของจีนได้เสนอกลยุทธ์สำหรับหุ่นยนต์แม่เหล็กขนาดเล็ก (magnetic millirobot) ที่เป็นอิสระ ให้สามารถเคลื่อนที่ทวนกระแสของเหลวภายในหลอดเลือด ด้วยการเคลื่อนที่บนผนังหลอดเลือด

อนึ่ง โรคหัวใจและหลอดเลือด เป็นหนึ่งในสาเหตุสำคัญของการเสียชีวิตทั่วโลก ซึ่งการเสียชีวิตจากโรคนี้ราวร้อยละ 80 มีสาเหตุมาจากภาวะหัวใจวายและโรคหลอดเลือดสมอง

แม้มีการพัฒนาหุ่นยนต์ขนาดเล็กหลายประเภทสำหรับการรักษาโรคดังกล่าวโดยการผ่าตัดผ่านกล้องแผลเล็ก (mini-invasive) แต่การเคลื่อนที่ทวนการไหลเวียนของกระแสเลือดที่รวดเร็วยังคงเป็นความท้าทายอย่างมาก เนื่องจากหุ่นยนต์ทั่วไปไม่อาจอยู่นิ่งและต้องเผชิญแรงต้านของเหลวจากเลือดในปริมาณมาก

เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ นักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีขั้นสูงเซินเจิ้น สังกัดสถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน และมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีฮ่องกง จึงได้เสนอแบบแผนการออกแบบหุ่นยนต์ขนาดเล็กที่คล่องตัว และกลยุทธ์การเคลื่อนที่บนผนังหลอดเลือดที่ง่ายต่อการประยุกต์ใช้ทางคลินิกมากกว่า

การออกแบบที่ผสมผสานระหว่างส่วนโค้งวงรีและพาราโบลาช่วยลดแรงต้านการไหลของหุ่นยนต์ได้ราวร้อยละ 58.5 เมื่อเทียบกับหุ่นยนต์ทั่วไป โดยรูปแบบการเคลื่อนที่บนผนังหลอดเลือดจะช่วยให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ไปตามผนังหลอดเลือดที่มีแรงต้านของเหลวน้อยกว่า ซึ่งช่วยลดความต้านทานลงอีกราวร้อยละ 30.7 เมื่อเทียบกับวิธีการเคลื่อนที่แบบดั้งเดิมตรงกลางหลอดเลือด

ทั้งนี้ เพื่อสำรวจศักยภาพทางคลินิกของกลยุทธ์ดังกล่าว นักวิจัยได้ทดสอบศักยภาพการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ในหลอดเลือดของหมู และพบว่าหุ่นยนต์สามารถเคลื่อนที่ผ่านหลอดเลือดภายใน 26 วินาที ซึ่งยืนยันความสามารถของหุ่นยนต์รุ่นนี้ในการเคลื่อนที่ต้านการไหลเวียนของเลือด

ที่มา สำนักข่าวซินหัว
ภาพ เอเอฟพี