หุ่นยนต์แมงมุมจิ๋ว แปลงร่างได้ นวัตกรรมโลกอนาคตเพื่อการผ่าตัดจากภายในร่างกาย

ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโคโลราโด สหรัฐอเมริกากำลังพัฒนาหุ่นยนต์จิ๋วทางการแพทย์เพื่อการผ่าตัดหลอดเลือดเพื่อรักษาโรคหลอดเลือดที่มีหินปูน หรือลิ่มเลือดอุดตัน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของการรักษาโรค และอาจช่วยลดผลข้างเคียง หรือภาวะแทรกซ้อนจากการผ่าตัดแบบเดิมได้

Scientists created mCLARI (pictured) by using an origami-like fabrication method. (Image credit: Heiko Kabutz/University of Colorado)

‘mCLARI’ หุ่นยนต์แมงมุมจิ๋วเพื่อการผ่าตัดหลอดเลือดในอนาคต 

mCLARI เป็นชื่อของเจ้าหุ่นยนต์จิ๋วที่เราจะพูดถึงในบทความนี้ หุ่นยนต์ตัวนี้เป็นหุ่นยนต์ที่มีรูปร่างคล้ายกับแมงมุมที่มี 4 ขา ขนาดเล็กเพียง 2 เซนติเมตร และน้ำหนักเพียง 0.97 กรัมเท่านั้น mCLARI ถูกออกแบบมาให้สามารถปรับเปลี่ยนรูปร่างได้ 2 รูปแบบเพื่อการผ่าตัด และเดินทางไปยังส่วนต่าง ๆ ของร่างกายได้ โดยหุ่นยนต์ขนาดเล็กตัวนี้สามารถเคลื่อนที่ได้ด้วยความเร็ว 6 เซนติเมตร

คอนเซ็ปต์ของรูปร่าง และการแปลงร่างของหุ่นจิ๋วตัวนี้ได้รับแรงบันดาลใจมาจากการพับกระดาษโอริงามิ (Origami) ของญี่ปุ่น โดยรูปร่าง และข้อต่อของ mCLARI จะปรับเปลี่ยนไปตามสภาพแวดล้อมเพื่อให้หุ่นยนต์สามารถเข้าไปตามซอกหลืบขนาดเล็ก และละเอียดอ่อนของร่างกายได้

หลอดเลือดอุดตันเป็นปัญหาสุขภาพที่เกี่ยวข้องกับอัตราการเสียชีวิตส่วนใหญ่ของประชากรบนโลก อย่างโรคหัวใจ และโรคหลอดเลือดสมอง ภาวะหลอดเลือดอุดตันเกิดได้ทั้งจากหินปูในหลอดเลือดที่เป็นผลมาจากภาวะไขมันในเลือดสูงติดต่อกันเป็นเวลานาน ส่งผลให้เกิดคราบแข็งที่ผนังหลอดเลือด ซึ่งคราบหินปูนอาจหลุด และอุดตันในเส้นเลือดได้ หรืออาจเกิดจากลิ่มเลือดที่เป็นผลมาจากการเจ็บป่วย หรือการใช้ยาบางชนิดก็ทำให้หลอดเลือดอุดตันได้เช่นกัน

การอุดตันของหลอดเลือดส่งผลให้อวัยวะที่เกี่ยวข้องขาดออกซิเจน และสารอาหาร เกิดความเสียหายต่อเซลล์ และทำให้เซลล์ตายลงได้ อย่างโรคหลอดเลือดสมองเป็นผลมาจากเซลล์สมองขาดออกซิเจนจากการขาดเลือดไปเลี้ยง ซึ่งการอุดตันของหลอดเลือดก็ทำให้เกิดปัญหานี้ หรือจะเป็นภาวะหัวใจขาดเลือดก็เกิดจากหินปูนหลุด และอุดตันหลอดเลือด ส่งผลให้เลือดไม่สามารถไปเลี้ยงหัวใจได้ นอกจากนี้ หินปูน และลิ่มเลือดสามารถอุดตันในจุดอื่นได้ทั่วร่างกาย และอาจส่งผลถึงชีวิต หากไม่ได้รับการรักษาโดยเร็ว

การรักษาด้วยการผ่าตัดในปัจจุบันอาจมีความเสี่ยงสูง อย่างการผ่าตัดบายพาสหลอดเลือดส่วนที่ไม่เกิดการอุดตัน หรือการผ่าตัดเพื่อใส่บอลลูนในหลอดเลือดเพื่อขยายหลอดเลือด ลดการอุดตัน ในขณะที่หุ่นยนต์ mCLARI สามารถเข้าไปในหลอดเลือด แต่กำจัดก้อนหินปูนที่อุดตัน และคราบหินปูที่มีความเสี่ยงที่ให้จะทำให้เกิดการอุดตันซ้ำออก ซึ่งเป็นการรักษาที่ตรงจุด แม่นยำ และผลข้างเคียงน้อย

โดยทีมนักวิจัยคาดว่าหากโปรเจกต์นี้สำเร็จ นอกจากจะรักษาโรคหลอดเลือดอุดตันแล้ว อาจนำไปใช้ประโยชน์ทางการแพทย์ด้านอื่น อย่างจากผ่าตัดเนื้องอกในบริเวณที่มีความเสี่ยงสูงได้ด้วย mCLARI จึงเป็นนวัตกรรมหุ่นยนต์ทางแพทย์ที่น่าสนใจไม่น้อย เพราะโรคหัวใจ และโรคหลอดเลือดสมองถือเป็นอัตราการเสียชีวิตลำดับ Top 3 ของโลก

อย่างไรก็ตาม การดูแลสุขภาพเป็นประจำ อย่างการรับประทานอาหารที่มีประโยชน์ การออกกำลังกาย เลี่ยงความเครียด บุหรี่ แอลกอฮอล์ และรักษาน้ำหนักตัวให้พอดีอาจช่วยลดความเสี่ยงของภาวะหลอดเลือดอุดตันได้

ที่มา: 1, 2

ภาพปก: Scientists created mCLARI (pictured) by using an origami-like fabrication method. (Image credit: Heiko Kabutz/University of Colorado) 

พิสูจน์อักษร : สุชยา เกษจำรัส