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植入机器人可拉伸猪食道 或有助于治疗儿童患者

2018-2-22 00:07| 作者: sophia | 评论:

一种机器人可对猪器官产生拉伸,使猪生长出新细胞,这将有助于治疗儿童疾病。一种机器人可对猪器官产生拉伸,使猪生长出新细胞,这将有助于治疗儿童疾病。

   北京时间2月21日消息,据国外媒体报道,这头猪看上去与其它猪没有什么差别,但是它通过科学方法已安装背包一个星期时间。在它的头部后方放置一个控制箱,带有电池和处理器,连接电线可以穿过猪的侧腹。在猪的腹中,电线连接在一个非常特殊的机器人,它紧夹在猪通往胃部的食道上。逐渐地,这个机器人被拉伸,反过来延伸了食道长度。

  猪并不完全需要一个机器人用力牵引它的食道,但是一些儿童出生时会缺少一部分食道,这种疾病叫做“食道闭锁症(esophageal atresia)”。研究人员在近日发表的《科学机器人学》杂志上详细描述了这种机器人,它不仅可以帮助治疗食道闭锁症,还能治疗短肠综合症,在这种症状下,儿童会导致大部分肠道感染。将可植入机器人放入人体之中,将有助于延伸人体内部器官。

  目前治疗食道闭锁症的方法并不简单或者令人不适,外科医生将缝合线连接在食管两端,在儿童背部切开一个切口,将食道拉出来。研究报告合著作者、波士顿儿童医院研究人员皮埃尔·杜邦特(Pierre Dupont)说:“他们将这些装置像按钮一样绑在儿童的背部,用这种方式来施加张力,这将延长食道两个切开的端口,因此当医生将它们放入腹腔,并将它们缝合在一起,就能在之前的间隙之间建立一个桥梁。”

  然而产生的问题是这种食道延伸手术可能需要一个月时间,而且整个过程孩子必须需要保持静养。手术缝合需要承受许多张力,如果患者经常移动身体,缝合处就会绷开。除此之外,该手术需要较高的精准度,医生依据食道所实现的张力大小,而进行相应的操作。如果牵引力过大,就会将食道撕裂,但如果不适当地拉伸食道,食道就不会生长。但是他们尽可能拉伸食道,并保持食道不撕裂,因为他们不希望让孩子一直坐着持续很长时间。

  理想情况下,你可以在身体里建立一个更精确的系统,它能自动感知需要应用多少的张力。正是由于这个原因才将猪作为实验体,猪缺少部分食道,所以在这个实验中,机器人通过附加两个环缠绕在食道上,并且缝合了1.5英寸的空间,就像橡皮筋一样延伸了食道。

  但这并不是真正意义上的拉伸,杜邦特说:“这是我们外科医生从观察组织的经验中所知道的,但是从未证实过。”传统外科手术和机器人方法产生的张力,实际上是促进新组织生长,而机器人是诱导食道产生新细胞,这将产生更健康的组织,而并非单纯地拉伸食道。在实验中,研究人员仅用1个星期的时间就使猪食道的长度增加了75%。

  从理论上讲,对于食道存在间隙的儿童,机器人会使他们的食道变得更长,仅通过将两个不完整的末端粘合在一起。医生将一个环缝合在食道顶端,然后再将另一个环缝合在食道末端。随着时间的推移,机器人将收缩,使食道两端越来越接近,从而诱导食道细胞的生长。最终,食道间隙将非常接近,便于医生将食道两端缝合在一起,消除食道间隙,使其成为一个整体。

  同时,这种机器人还能治疗短肠综合症,在这种情况下,医生切除一定长度被感染的肠道。杜邦特说:“食道剩余的长度非常短,食物从一端进入,立即从另一端流出,几乎没有任何营养吸收的机会。因此,如果有一种方法可以延长肠道长度,那么这些孩子就不需要进行静脉注射了。此时机器人会像在猪体内工作的方式一样,连接在肠道上,缓慢地拉伸食道的长度。”

  曾成功研制心泵机器人的研究员尼古拉伊·瓦西里耶夫(Nikolay Vasilyev)说:“这是一个非常耐人寻味的概念,试图对极具挑战性的患者群体进行治疗,我们还需要观察机器人如何被安全地移植,以及食道组织如何在更长的时间里做出反应。”

  最佳方案是机器人采用可降解材料制造,杜邦特说:“我想做的是制造属于身体一部分的机器人,即使它被放置在肠道之外,它也会被人体吸收,机器人的所有部件都会溶解,这样就避免让儿童患者接受另一个手术。因此人体基本上会消化掉消化系统之外的机器人。”

  在对人类进行实验之前,研究人员必须将机器人放入100磅重的猪体内,这种机器人不仅适用于3个月大的婴儿,而且完全可以在人体内工作。未来机器人将变得更小、更复杂,很快各种各样的机器人就会进入人类的身体,例如:人们可以吞下猪食道机器人。(叶倾城)

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责编:霏雯
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