Mini-roboty pomogą w usuwaniu kamieni nerkowych

Naukowcy z Uniwersytetu Waterloo pracują nad robotami, które po dotarciu do kamienia nerkowego, rozpuszczają go.

Kamienie nerkowe: Bolesny problem, brak idealnych metod leczenia

Kamienie nerkowe – twarde złogi tworzące się w drogach moczowych – dotykają około 12% ludzi. W Polsce na kamicę nerkową choruje ok. 500 000 osób. To choroba bolesna, uciążliwa i często nawracająca, wymagająca długotrwałego leczenia farmakologicznego i powtarzania zabiegów operacyjnych. Nie wszystkie większe kamienie można rozbić metodą litotrypsji falą uderzeniową albo laserem wprowadzanym laparoskopowo. Wszystko zależy od wielkości, lokalizacji i twardości (gęstości).

Pacjentom zazwyczaj przepisuje się środki przeciwbólowe i leki doustne rozpuszczające złogi, które powoli łagodzą objawy w ciągu tygodni lub miesięcy. Ale gdy kamienie są większe i blokują przepływ moczu, trzeba je usunąć chirurgicznie.

Międzynarodowy zespół badawczy pod kierownictwem Uniwersytetu Waterloo w Ontario w Kanadzie wpadł na pomysł dostarczania środka rozpuszczającego bezpośrednio do otoczenia kamienia. Jak? Za pomocą maleńkich robotów.

Szybsza ulga i precyzyjne leczenie bezoperacyjne

Nowa technika została przetestowana na modelu naturalnej wielkości nerki wydrukowanym na drukarce 3D. Opiera się ona na robotach w kształcie elastycznych, cienkich, 1-centrymetrowych pasków zawierających enzym zwany ureazą. Po umieszczeniu go w lokalizacji kamienia, ureaza zmniejsza kwasowość otaczającego moczu, rozpuszczając kamienie do rozmiarów umożliwiających ich naturalne wydalenie w ciągu zaledwie kilku dni.

Robot w kształcie paska nie jest jednak wyposażony w żaden mechanizm napędzający, baterie albo elektronikę, a jedynie w magnesy. Sterowanie odbywa się za pomocą umieszczonego na zewnątrz magnesu obsługiwanego przez lekarzy. Wirująca głowica pozwala na precyzyjne manewrowanie paskiem w nerce.

Dr Veronika Magdanz, profesor inżynierii projektowania systemów na Uniwersytecie Waterloo, jest przekonana, że minimalnie inwazyjny system leczenia najlepiej sprawdzi się u osób, u których kamienie często nawracają i które nie tolerują leków doustnych lub nie mogą poddać się operacji z powodu czynników ryzyka, takich jak przewlekłe infekcje.

– Mamy nadzieję, że przyspieszone rozpuszczanie kamieni przyniesie szybszą ulgę w bólu i pomoże pacjentom szybciej je wydalić – mówi dr Magdanz. Teraz system zostanie przebadany na dużych zwierzętach. Naukowcy pracują też na udoskonalonym systemem sterowania, który składa się napędzanego silnikiem magnesu umieszczonego na ramieniu robota oraz systemu obrazowania ultrasonograficznego w czasie rzeczywistym. W ten sposób lekarze będą mogli jeszcze precyzyjniej i wygodniej manewrować robotami w pobliżu kamieni.

Czytaj także: Nowy zegarek Apple Watch wykrywa nadciśnienie krwi