Trådlös RF lokalisering och kommunikation av mikro robotar inuti människokroppen

Forskningsprojekt, 2015 – 2018

Miniatyr robotar som reser in i människokroppen och reparera organ har länge varit en dröm för forskare och föremål för flera science fiction-filmer. I den gamla science fiction-filmen Fantastic Voyage (1966) en ubåt och dess besättning krympt till storleken av en mikrob och skickas in i blodomloppet på en framstående vetenskapsman för att förstöra en blodpropp i hjärnan. Tack vare den senaste utvecklingen inom vetenskap och teknik denna dröm blir sann och medicinska mikrorobotar som kan navigera inuti kroppen går allt snabbare som en framstående lösning för flera medicinska tillämpningar. Dessa inkluderar övervakning medicinska avvikelser, drug delivery till cancerceller lokalt behandling av drabbade vävnader, och utföra minimalinvasiva operationer. Trådlös kapsel endoskopi är en av de framgångsrika historierna om tidiga generationer av medicinska mikrorobotar och har varit i bruk i kliniska rutiner i 14 år. I denna behandling en piller storlek kapsel används som innehåller en ljus, en kamera, batterier, en antenn och en radiosändare. Kapseln färdas inuti matsmältningssystemet på samma sätt som rymdskepp i filmen Fantastic Voyage reste inuti människokroppen. När den passerar genom matsmältningssystemet, trådlöst skickar den en ström av bilder till en inspelning bälte bärs runt en patients midja. Läkarna sedan analysera bilderna för tecken på cancer, Crohns sjukdom, och andra störningar. Detta förfarande är mindre invasiv än den traditionella endoskopi. Med hjälp av denna teknik kirurg kan få tydliga bilder av avvikelser i matsmältningssystemet. De kommande generationer av trådlösa endoskopi kapslar är baserad på mikrorobotar som kan delta i läkemedelstillförsel till där cancerceller finns inuti matsmältningssystemet och utföra operationer på specifika platser. Detta kräver att placeringen av mikro robotar som skall momentant kända för kirurgen och låg fördröjning tillförlitlig kommunikation vara tillgänglig mellan roboten och styrenheten för att styra driften av roboten. De föreslagna projektmålen forsknings "exakt lokalisering" och "låg fördröjning tillförlitlig kommunikation" av mikrorobotar för nya medicinska tillämpningar ännu inte kommit. Lösa dessa problem underlättar användningen av mikrorobotar för medicinska tillämpningar som potentiellt kan öka livskvaliteten och överlevnaden hos patienter.