據外媒報道，大腦中的血管是極其狹窄和負責的，對外科醫生來說是一個獨特的挑戰，他們在手術中試圖進入大腦的各個角落，而目前的導管所能達到的效果是有限的。科學家們從昆蟲身上獲得靈感，已經開發出一種首創的“可操縱”導管，可以安全地引導大腦的動脈和血管，這可能為治療難以觸及的動脈瘤開闢新的可能性。
動脈瘤是血管壁上的一種異常擴大。目前，神經外科醫生處理大腦中的動脈瘤時，首先將導線插入腹股溝附近的動脈，引導導管繼續穿過主動脈並進入大腦。這些電線有一個彎曲的尖端，用來繞過許多角落和連接點，直到找到動脈瘤。
麻煩的是，隨後需要取出導絲，以便導管能夠輸送鉑金線圈，阻斷通往動脈瘤的血流，防止腦出血。但這個取回的過程往往會使導管移位，並改變其位置，這意味着某些類型的動脈瘤可能非常難以治療。
其中包括大腦動脈上未破裂的顱內動脈瘤，這些水泡狀病變容易破裂，影響到全世界1.6億多人。其中約有四分之一無法治療，因為動脈瘤根本難以觸及，使患者面臨破裂的風險，這也意味着死亡和長期殘疾的風險。
“不幸的是，我們需要治療的許多最重要的血管是人體中最曲折和脆弱的，”加利福尼亞大學聖迭戈分校的醫學工程教授和研究報告作者James Friend說。“雖然機器人技術正在滿足解決許多醫療問題的需要，但這些手術所需的規模的可變形設備根本不存在。”
為了創造這些設備，Friend和他的同事們將目光投向了動物界，特別是在交配的甲蟲、昆蟲的腿和鞭毛中展示的變形和微尺度水力學類型。這啟發了該團隊開發所謂的液壓驅動的軟體機器人微導管，適合於進行精細的神經外科手術。
該團隊首先將同心的硅膠層疊放在一起，每層都有不同的硬度。這形成了一個帶有一組內部空腔的硅橡膠導管，通過一個手持式控制器用無害的生理鹽水泵送，以增加液壓，使其能夠像”神經外科醫生的任天堂控制器”一樣被操縱。該技術在一頭豬的腦動脈中得到了展示，可轉向的尖端在X射線上可見，而且該設備被證明能夠部署鉑金線圈。
加利福尼亞大學聖迭戈分校神經外科系主任Alexander Khalessi博士說：“作為一名神經外科醫生，我們面臨的挑戰之一是將導管引向大腦的微妙的深部。今天的結果證明了一種柔軟、易於引導的導管的概念，這將大大改善我們治療腦動脈瘤和許多其他神經系統疾病的能力，我期待着將這一創新推向病人護理。”
研究人員計劃在這些有希望的早期結果的基礎上，對動物進行更大規模的試驗，並最終對人類進行試驗。
該研究發表在《科學機器人》雜誌上。