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机器毛虫简介_机器毛虫个人资料_机器毛虫微博

2018-10-09 01:09:42 科学百科 阅读 73 次
机器毛虫
机器毛虫机器毛虫是一种状似毛毛虫、可以直接向心脏输送药物、安装起搏器或清除坏死的心脏组织的微型机器。“机器毛毛虫”可通过微创手术从人体肋下进入,靠吸盘贴心爬行,无需麻醉即可除掉坏死的组织或安装起搏器。

概述/机器毛虫 编辑

机器毛虫
机器毛虫分析这种被称为“机器毛虫”的微型物体因其状似毛毛虫而得名,也有人把它叫做“心脏登陆者”,其实就是一种新型电子医疗仪器。全长20毫米,装有两个类似吸盘的“真空腿”,使其能够依附于患者跳动的心脏。每条真空腿上钻有20个极细孔洞,接上金属丝,与放置在病人体外的发动机通过推拉牵引而起作用。美国宾州卡耐基-梅隆大学机器人研究所的科学家最近发明一种微型“机器毛虫”,可以在心脏表面爬行,帮助进行微型手术。这种被称为“心脏登陆者”的微型“机器毛虫”可以直接向心脏输送药物、安装起搏器或清除坏死的心脏组织,而开展这些工作都无需施行麻醉或胸腔手术。科学家们希望将来可以在“机器毛虫”上面安装无线频率探头,帮助把坏死的心脏纤维清除,治疗心率失常。这个“机器毛虫”只有几厘米长,状似一条毛毛虫,装有两个类似吸盘的脚,使其能够依附于跳动的心脏。科学家通过微创手术将其植入肋骨下,再利用这两个真空吸管依附在心脏上并由连到体外的推拉线控制。在“机器毛虫”的帮助下,进行心脏搭桥手术时无需停止心跳,从而减少了和心脏搭桥手术有关的并发症。

用于手术/机器毛虫 编辑

机器毛虫
机器虫发明了一种微型“机器毛毛虫”,这种纤小的机器毛毛虫只有2厘米长,可以在心脏表面以每分钟18厘米的速度爬行。

多面手:施手术无需麻醉
这一成果在美国宾夕法尼亚州卡内基-梅隆大学机器人研究所诞生,那里的科学家们已经在动物身上对“机器毛毛虫”的原型机进行了试验。据称,这种被科学家们称为“心脏登陆者”的微型“机器毛毛虫”可以直接向心脏输送药物、安装起搏器或清除坏死的心脏组织,而开展这些工作都无需施行麻醉或胸腔手术。

钻心术:依靠体外“线控”
这个“机器毛毛虫”只有几厘米长,形似一条毛毛虫。而装有两个类似吸盘的脚,使其能够依附于跳动的心脏,像毛毛虫那样“蠕动”。科学家通过微创手术把它植入肋骨下,再利用两个真空吸盘使其依附在心脏上并由连到体外的推拉线控制。“机器毛毛虫”的爬行速度最高可达每分钟18厘米。科学家们希望,将来可以在“机器毛毛虫”上面安装无线频率探头,帮助把坏死的心脏纤维清除,治疗心率失常。

低风险:有望4年内“上岗”
“机器毛毛虫”的发明者卡梅隆·利维耶尔说,在“机器毛毛虫”的帮助下,进行心脏搭桥手术时无需停止心跳,从而降低了和心脏搭桥手术有关的并发症风险。他说:“有了这种机器,同样的手术,病人可以不用进行全身麻醉,而且做完手术的当天病人即可出院。”科学家们希望能够在今后4年内在人类身上使用“机器毛毛虫”。英国心脏基金会的主管皮特·韦斯勃格表示,这一发明非常有趣,但要实际用于心脏病治疗还需要大量的研究工作。

治疗活动/机器毛虫 编辑

美国科学家最近发明了一种微型“机器毛虫”,可以在心脏表面爬行,帮助进行微型手术。“机器毛虫”的爬行速度最高可达每分钟18厘米。“机器毛虫”的发明者卡梅隆·利维耶尔说,在“机器毛虫”的帮助下,进行心脏搭桥手术时无需停止心跳,从而减少了和心脏搭桥手术有关的并发症。他说:“有了这种机器,同样的手术,病人可以不用进行全身麻醉,而且做完手术的当天病人即可出院。”科学家们希望能够在今后四年内在人类身上使用“机器毛虫”。科学家们希望,将来可以在“机器毛虫”上面安装无线频率探头,帮助把坏死的心脏纤维清除,治疗心率失常。这个“机器毛虫”只有几厘米长,状似一条毛毛虫,装有两个类似吸盘的脚,使其能够依附于跳动的心脏。科学家通过微创手术把它植入肋骨下,再利用这两个真空吸管依附在心脏上并由连到体外的推拉线控制。英国心脏基金会的主管韦斯勃格表示,这一发明非常有趣,但要实际用于心脏病治疗还需要大量的研究工作。他指出,“理论上这工具可用于心脏治疗,但是否真的有效仍言之尚早。大部分心脏问题都在内表面发生,但这装置只在外表面活动。研究人员须进行更多研究,才可决定有关治疗的确可改变内表面的活动。即使这方法很引起人兴趣,但距离实际应用在心脏治疗,仍有一段很漫长的路途要走。”

科研计划/机器毛虫 编辑

机器毛虫
机器毛虫报道未来“毛毛虫”机器人能够蜷缩成一个小团再恢复原形,还能在粗糙表面进行攀爬、在狭小空间里检查。 美国波士顿塔夫兹大学的生物学家和工程师们已经开始启动了自己的一项制造软体机器人的计划,这种软体机器人还具有电子原件和线路。 研究人员指出,这样的“毛毛虫”机器人将能够从事从人体内检查帮助医师确诊到检查工业管线损坏情况的各种事情。毛毛虫”机器人还能够用于通过危险区域,如核反应堆或是雷场,或者是维修太空飞行器上的太阳能电池板。巴里·特里莫教授说,“或许明年我们就将制造出一个能够爬行的‘毛毛虫’机器人。”他和大卫·卡普兰教授共同负责软体机器人仿生技术项目。 特里莫教授已经研究毛毛虫和软体动物神经系统多年,以便更好地理解它们如何更好地用一个小小的大脑来控制自己的波浪似的运动。他成功地确定了一些负责特定运动的脑细胞的功能。由于这些动物是软体动物没有骨骼,他们的运动要比那么拥有骨骼系统的动物所受限制更少。例如,人类的肘部只能向两个方向运动。 许多刚性的机器人具有类似的关节。 毛毛虫可以向许多方向运动,而且并不需要太多的神经系统实现这种能力。它们的肌肉可以对简单的大脑信号做出反应,具有做出卷曲等动作以爬上树枝和树叶下面的能力。 研究人员设想建造一个机器人控制系统并模拟毛毛虫的神经系统和肌肉动作。 卡普兰教授的部门将进行软体材料研究,以制造“毛毛虫”机器人的身体和电子元件。卡普兰教授致力于遗传工程和纳米技术的研究以制造出像蜘蛛丝一样的弹性材料。 最后,特里莫说他的团队希望制造出一个“毛毛虫”机器人,“你可以拿起它,它会在你的手心缩成一小团,让它走,它就能走开了。其它的研究人员也希望制造一个这样的“毛毛虫”机器人,如南卡罗莱纳州的克莱蒙森大学伊恩·沃克教授。但没有合适的金属可以胜任。 沃克教授说,“包括我们自己的团队在内的其它团队正在研制一种具有‘躯干和触角’的机器人,希望能做一个完整的软体机器人,但是只能满足于至少部分使用刚性材料。看一看希望使用的材料与部件是否具有足够的强度,这是一个关键问题。

工作原理/机器毛虫 编辑

宾夕法尼亚州匹兹堡市卡耐基-梅隆大学的科学家们说,“机器毛虫”细小灵活,依靠两条“吸盘腿”在心脏上活动,直接向心脏输送药物、安装起搏器或清除坏死的心脏组织,移动速度可达每分钟18厘米。手术医生则通过计算机屏幕,利用操纵杆操控该装置。该大学机器人研究所的科学家们已经取得了动物试验的成功,他们在猪体内操作这种装置,为猪心“量体裁衣”,制出适合尺寸的“毛虫”,再通过该毛虫向内注入染料进行实验。从观测屏幕看到这条“毛虫”的确随着心跳搏动而移动。  

可观前景/机器毛虫 编辑

科学家们希望,将来可以在“机器毛虫”上面安装无线频率探头,帮助把坏死的心脏纤维清除,治疗心律失常。到时只需通过微型手术把它植入肋骨下,再利用那两个真空吸管依附在心脏瓣膜上即可。“机器毛虫”的发明者卡麦隆·利维耶尔说,在“机器毛虫”的帮助下,进行心脏搭桥手术时无需停止心跳,从而减少了和心脏搭桥手术有关的并发症。而且因为心脏体积小,有些微面手术器械触及不到,这时候就更需要“机器毛虫”大显身手。有了这种机器,同样的手术,病人甚至可以不用进行全身麻醉,也不用打开胸腔接受手术。做完手术的当天即可出院。科学家们希望能够在今后4年内在人类身上使用“机器毛虫”。

学界态度/机器毛虫 编辑

英国心脏基金会的主管韦斯勃格表示,这一发明非常有趣,但要实际用于心脏病治疗还需要做大量研究工作。他指出,理论上这工具可用于心脏治疗,但是否真的有效还是得经过临床验证,因为毕竟大部分心脏问题都在器官内里发生,但这装置只是在心脏外表面活动。即使这方法很能吸引人类关注,但距离心脏治疗的实际应用,仍有一段很漫长的路要走。

研究调查/机器毛虫 编辑

科学家首次发现大脑的学习、情绪及记忆等区域可以发出信号,进而会干扰心脏病患者心脏的正常功能。研究人员表示,大脑与心脏的这种关系可导致严重的心脏病,甚至导致患者死亡。为了研究清楚大脑与心脏相互作用的详细机制,伦敦大学学院、布莱顿及苏塞克斯医学院的研究人员对10名特定的心脏病患者进行了测试与观察。研究人员测量了心脏病患者在中等压力下,大脑头盖骨的电位变化。结果显示,大脑的高级部位如大脑皮层的活动与所测量的心脏反应同步。测量结果还表明,大脑和心脏之间还存在反馈回路。当大脑接受到心脏泵血的信号后,这些大脑部位会输出更多的信号,加速心脏跳动。这将最终导致心肌失常,引起心律失调,引发猝死。该项研究的负责人格雷表示,该研究使人们清楚地了解了心脏和大脑之间的交互作用,心脏的跳动与大脑皮层活动之间的相关联系表明,大脑的学习、情绪及记忆等区域与心脏的跳动密切相关,精神压力会导致大脑调节心脏的功能失去平衡,进而增加了患者猝死的几率。英国心脏基金会的皮尔森认为,该研究的技术可应用于提前诊断出某些患者的心脏会对精神压力做出不利健康的反应。

相关词条/机器毛虫 编辑

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参考资料/机器毛虫 编辑

[1] 慧聪网 http://info.med.hc360.com/2007/04/25133695971.shtml
[2] 中国自动化网 http://www.ca800.com/news/html/2007-2-23/n58221.html
[3] 浙江在线  ttp://www.zjol.com.cn/05zjnews/system/2007/04/22/008356976.shtml
[4] 深圳报业集团 http://www.sznews.com/epaper/szwb/content/2007-05/25/content_1162064.htm