Большинство миниатюрных роботов сталкивается с ограничениями. Они часто недостаточно сильны, чтобы манипулировать инструментами, необходимыми для проведения точных операций. Однако, объединяя усилия нескольких роботов, можно существенно расширить их возможности и справиться с более сложными задачами.
Исследователи использовали роботизированный конвой из трех модулей TrainBot для хирургической процедуры на желчном протоке свиньи.
Желчный проток представляет собой трубку, которая транспортирует желчь от печени до тонкой кишки. Желчь вырабатывается печенью и помогает расщеплять жиры. При раке желчный проток закупоривается, вызывая накопление желчи. Чтобы устранить проблему, необходимо провести очистку протока после предварительного эндоскопического обследования. Для этого через рот пациента вводится гибкий эндоскоп — тонкая трубка с камерой на конце. Врач осторожно направляет эндоскоп по пищеводу, желудку и тонкой кишке до места сужения или закупорки желчного протока. Через рабочий канал эндоскопа вводятся специальные инструменты. Если эндоскоп не будет аккуратно направлен через этот узкий проход, он может застрять и причинить дискомфорт пациенту. Новые роботы могут помочь проводить эту операцию.
Команда использовала роботов, чтобы направить эндоскопический инструмент с электродом к желчному протоку свиньи и выполнить удаление ткани с помощью электрического тока. После того как инструмент достиг нужного участка, было подано электрическое напряжение, которое постепенно удалило закупорку в ткани с помощью метода электрокоагуляции.
Интересно, что устройство TrainBot смогло развернуть проволочный электрод длиной 25 см, вес которого в 3,5 раза превышает его собственную массу. После этого другая колонна TrainBot может, например, доставить катетер для дренажа жидкости или доставки лекарств.
Роботы TrainBot были спроектированы для навигации по сложным биологическим структурам человеческого тела. Оснащенные продвинутыми противоскользящими ножками, роботизированные модули могут перемещаться по скользким поверхностям, характерным для внутренней среды организма. Это предотвращает осложнения и необходимость последующего хирургического вмешательства.
Каждый TrainBot управляется без проводов, реагируя на внешнее вращающееся магнитное поле. Это позволяет роботу не только двигаться в плоскости, но и вращаться, обеспечивая необходимую маневренность для работы в ограниченных пространствах человеческого тела.
