Осьминоги вдохновили итальянцев на создание хирургического манипулятора

Исследователи из итальянского Института биороботехники при Высшей школе Святой Анны в Пизе создали прототип хирургического малоинвазивного манипулятора. Статья о проделанной работе опубликована в журнале Bioinspiration & Biomimetics. По данным создателей, на создание малоинвазивного манипулятора их вдохновили щупальца осьминогов, способные удлиняться, изгибаться в любых направлениях и, при необходимости, становиться относительно жесткими.

Разработанный итальянцами прототип манипулятора представляет собой два небольших цилиндрических модуля, которые можно соединять между собой для увеличения общей длины конструкции. В каждом из модулей у гибких стенок установлены по три цилиндрические силиконовые оболочки, заполняемые жидкостью. В центре располагается гибкая трубка, заполненная гранулированным веществом. В манипуляторе также предусмотрен канал для зонда или гибких инструментов.

Повышением или уменьшением давления в силиконовых оболочках можно регулировать изгиб и удлинение манипулятора. При снижении давления в центральной трубке она сдавливает гранулированное вещество, становясь жесткой. Благодаря таким особенностям хирург сможет при помощи манипулятора добираться до целевого органа, огибая другие. Регулируя же жесткость, врач сможет несколько смещать органы на время операции. Испытанный прототип манипулятора смог приподнять шарик с водой массой в 500 граммов.

Каждый из сегментов манипулятора может управляться отдельно. Например, один сегмент можно сделать жестким для поддержки органа, в то время как второй останется гибким для проведения хирургического вмешательства. Диаметр разработанного итальянцами прототипа составляет 32 миллиметра, а длина каждого модуля — 50 миллиметров. Во время испытаний манипулятор мог изгибаться до 255 градусов и удлиняться на 62 процента. При этом его жесткость можно было увеличивать в четыре раза.