Biyomekanik mühendisleri ve cerrahlardan oluşan bir ekip, ses teli ameliyatlarında devrim yaratabilecek 3 boyutlu yazıcıyla basılabilen yumuşak bir robot üretti. Hidrojelleri doğrudan hasarlı dokuya ulaştırmak üzere tasarlanan cihazın çapı yalnızca 2,7 milimetre olup, bu da onu şimdiye kadar bildirilen en küçük biyoyazıcı yapıyor.
Çalışmada, bu esnek, cerrah kontrollü aletin, hassas ses dokularını her zamankinden daha doğru bir şekilde yeniden yapılandırarak hastaların ameliyat sonrası seslerini geri kazanmalarına nasıl yardımcı olabileceği ayrıntılı olarak anlatılıyor. İnsanların yüzde 3 ila yüzde 9'unda cerrahi müdahale gerektiren kistler, tümörler veya kanserler nedeniyle ses bozuklukları gelişiyor.
KULLANIM KOLAYLIĞI ESAS
Ses teli ameliyatları genellikle hastalarda konuşmayı zorlaştıran sert ve yara izli ses tellerine neden olurken, cerrahlar yara izini önlemek için hidrojel enjekte ediyor. Ancak dar boğazda enjeksiyonları kontrol etmek zordur. McGill Üniversitesi'nden biyomedikal mühendisi ve çalışmanın ilk yazarı Swen Groen, cihazlarının yalnızca doğruluk ve baskı kalitesi için değil, aynı zamanda cerrahların kullanımı için de tasarlandığını belirtti. Groen, kompakt ve esnek tasarımının standart cerrahi iş akışlarıyla entegre olduğunu ve kısıtlı çalışma ortamında gerçek zamanlı manuel kontrol sağladığını ekledi.
FİL HORTUMU İLHAMI
Araştırmacılar, cerrahın görüşünü engellemeden hastanın boğazına sığabilecek minyatür bir yazıcı üretmeyi amaçladılar. Kıdemli yazar Luc Mongeau, başlangıçta bu büyüklükte ve esnek bir robot yapmanın imkânsız bir meydan okuma gibi göründüğünü düşündüklerini ifade etti.
Bu çığır açıcı buluşu gerçekleştirmek için ekip, ilhamını beklenmedik bir kaynaktan, filin hortumundan aldı. Baskı kafası, esnek ve kablo kontrollü yapısını taklit ediyor. İnce bir "gövdenin" ucunda bulunan nozul, cerrahi bir mikroskop üzerine monte edilmiş bir kontrol modülüne bağlanıyor.
HASSAS HİDROJEL TESLİMATI
Robot, hyaluronik asit bazlı bir hidrojeli 1,2 mm'lik ince çizgiler halinde dışarı atıyor. Cerrahlar, 20 mm'lik bir çalışma alanında robotu gerçek zamanlı olarak manuel olarak kontrol ederek hassas ve tekrarlanabilir hareketler elde edebiliyorlar. Ortak yazar Audrey Sedal, cihazı etkileyici kılan şeylerden birinin, özünde bir bahçe hortumu olmasına rağmen öngörülebilir bir şekilde davranması olduğunu belirtti. Araştırmacılar, spiraller, kalpler ve harfler gibi şekilleri elle "çizerek" sistemi test ettiler. Ardından, cerrahi eğitimde kullanılan sentetik ses tellerine hidrojel vermek için kullandılar. Robot, lezyonun çıkarılması sonucu oluşan gerçek doku kusurlarını taklit ederek kıvrımların geometrisini doğru bir şekilde yeniden oluşturdu.
Ekip şu anda cihazı manuel olarak çalıştırsa da, yarı otonom özellikler eklemeyi planlıyor. Mongeau, bir sonraki adımın bu hidrojelleri hayvanlar üzerinde test etmek olduğunu ve umutlarının bunun kendilerini biyoyazıcının doğruluğunu ve klinik sonuçlarını test etmek için insanlarda klinik deneylere yönlendirmesi olduğunu söyledi. Başarılı olursa, avuç içi büyüklüğündeki bu robot mikrocerrahide yeni bir sayfa açabilir ve kaybolan sesler katman katman yeniden oluşturulabilir.
