शोधकर्ता पूरी तरह से न्यूमेटिक न्यूरोसर्जिकल रोबोट विकसित करते हैं

वेंडरबिल्ट यूनिवर्सिटी में चौथे वर्ष के पीएचडी छात्र डेविड कॉम्बर ने कहा, "आखिरकार, हम चाहते हैं कि रोगी के परिणामों में सुधार के लिए चिकित्सा उपकरण, वैसे भी, चीजों को और खराब करें।"

कॉम्बर के अनुसार, शोधकर्ताओं ने इस चुनौती को डिजाइन किया और बॉली-बेस्ड, लचीले एक्ट्यूएटर्स का निर्माण और निर्माण किया, जो स्टेपर मैकेनिज्म का उपयोग करते हैं, एक यांत्रिक पेंसिल कैसे काम करती है, उपकरण को छोटे वेतन वृद्धि में स्थानांतरित करने के लिए। ऐसा करने से सिस्टम को अधिक विस्तार से रोकता है और कंप्यूटर या हार्डवेयर की विफलता की स्थिति में रोगी को नुकसान पहुंचाता है।

इन एक्ट्यूएटर्स के भीतर घर्षण बलों को भी निपटाया जाना था ताकि प्रणाली यथासंभव सुचारू रूप से संचालित हो सके। इन बलों को कम करने के लिए, डिजाइनरों ने ग्रेफाइट से बने पिस्टन के साथ एक्ट्यूएटर्स का निर्माण किया, जो आमतौर पर एक सूखे स्नेहक के रूप में उपयोग किया जाता है, और कांच से बने सिलेंडर। संरेखण बलों को कम करने और डिवाइस में बंधन को रोकने की कोशिश करते समय संरेखण पर भी विचार किया गया था।

“रोबोट असेंबली के लिए डिजाइन को कई संभोग भागों के समायोज्य संरेखण की आवश्यकता होती है जैसे कि रैखिक गाइड की छड़ पर जर्नल बीयरिंग; पिस्टन की छड़ें प्लेटों को खिसकाने के लिए युग्मित की जाती हैं और पिस्टन की छड़ों को टाइमिंग बेल्ट से जोड़ा जाता है, ”कॉम्बर ने कहा। “मैंने हर मामले में जो समाधान किया, वह नट और वाशर के साथ एक ढीला फिट छेद था। मैंने प्रत्येक संरेखण को तब तक महसूस किया, जब तक कि घर्षण कम से कम न हो जाए।

डिवाइस के सामने आने वाली सबसे बड़ी समस्याओं में से एक तंग रिक्त स्थान और एमआरआई मशीन के शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्रों में प्रभावी ढंग से संचालित करने की आवश्यकता थी। इलेक्ट्रो-मैकेनिकल उपकरणों का उपयोग डिवाइस में नहीं किया जा सकता है, क्योंकि वे जो चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं, वे एमआरआई छवि के साथ हस्तक्षेप करेंगे। वायवीय उपकरण, हालांकि, सीमित चुंबकीय क्षेत्र का उत्पादन करते हैं और छवि के साथ हस्तक्षेप नहीं करेंगे। एमआरआई छवि और चुंबकीय उपकरण पर चुंबकीय क्षेत्र के प्रभावों को और कम करने के लिए, रोबोट को ज्यादातर गैर-फेरोमैग्नेटिक सामग्रियों का उपयोग करके बनाया गया था।

डिवाइस को रोगी के साथ एमआरआई के अंदर फिट करने के लिए पर्याप्त कॉम्पैक्ट होने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह डिवाइस के लिए उपलब्ध मात्रा को अधिकतम करके रोगी के सिर के ऊपर एमआरआई के बिस्तर पर स्थिति के अनुसार किया गया था। डिवाइस के भीतर के तंत्र को स्ट्रोक की लंबाई को कम करने के लिए किनेमेटिक रूप से युग्मित किया गया था, और इस प्रकार, पिस्टन-सिलेंडर एक्टिनेटर की लंबाई। सिस्टम के थोक घटक, जिसमें दबाव सेंसर और वाल्व शामिल हैं, एमआरआई के साथ हस्तक्षेप से बचने के लिए एक अलग कमरे में रखे जाते हैं और ट्यूबिंग की लंबी लाइनों द्वारा डिवाइस से जुड़े होते हैं।

जबकि डिवाइस का वर्तमान पुनरावृत्ति प्रक्रिया और स्थान विशिष्ट है, टीम का मानना है कि प्रौद्योगिकी का उपयोग विभिन्न चिकित्सा अनुप्रयोगों में एक दिन में किया जा सकता है।

"तकनीक हम यहाँ विकसित कर रहे हैं, शरीर रचना विज्ञान के अन्य भागों के लिए अनुकूलित किया जा सकता है" कॉम्बर ने कहा। "लेकिन यह निश्चित रूप से उस नए शरीर रचना विज्ञान के साथ आसानी से एकीकृत करने के लिए एक नया स्वरूप की आवश्यकता होगी।"