设计和优化一个圆形磁软连续机器人,用于大脑血管系统的增强导航

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 机器人技术 机器人技术 机器人技术
• 医疗器械 医疗器械

背景情况:

• 磁性软连续机器人 (MSCRs) 在血管干预方面表现有前途.
• 目前的MSCRs正在努力驾狭窄而曲折的脑血管系统.

研究的目的:

• 开发和优化一个逐渐缩小的MSCR (T-MSCR) 以提高微血管结构的导航.
• 为了提高MSCR的曲能力和控制,用于大脑血管干预.

主要方法:

• 设计了一个T-MSCR具有微型尖端用于微血管接入.
• 利用灰狼优化器 (GWO) 和欧勒 - 伯努利束理论来优化粒子分布 (离散GWO - DGWO).
• 在血管模型中评估曲能力,偏斜,变形,磁转向和路径选择.

主要成果:

• 该T-MSCR表现出优化的曲能力和曲特性.
• 成功的导航和路径选择在2D和真实规模的人类血管模型中被显示出来.
• 生物相容性测试证实对人类细胞没有毒性.

结论:

• 在复杂的血管网络中,T-MSCR提供了改进的导航.
• 这项技术为更安全,更有效的脑血管干预提供了基础.
• 该DGWO方法有效地优化MSCR设计用于临床应用.