माइक्रोकैथेटर सबसे छोटी रक्त वाहिकाओं तक उपचार पहुंचाता है

ईपीएफएल शोधकर्ताओं ने एक उल्लेखनीय रूप से छोटे और अल्ट्राफ्लेक्सिबल न्यूरोवास्कुलर माइक्रोकैथेटर का आविष्कार किया है। रक्त प्रवाह द्वारा संचालित, यह कुछ ही सेकंड में सबसे जटिल शाखाओं वाली धमनियों को सुरक्षित रूप से नेविगेट कर सकता है।

माइक्रोकैथेटर चिकित्सा उपकरण हैं जो जीवनरक्षक उपचार प्रदान करने के लिए शरीर की रक्त वाहिकाओं के माध्यम से जा सकते हैं – उदाहरण के लिए अवरुद्ध धमनियों का इलाज करने के लिए, या रक्तस्राव को रोकने के लिए। उनका उपयोग ट्यूमर में रक्त के प्रवाह को काटने या अत्यधिक लक्षित कीमोथेरेपी देने के लिए भी किया जा सकता है।

अब तक, इंटरवेंशनल न्यूरोरेडियोलॉजिस्ट ने समय लेने वाली पुश-पुल-टॉर्क तकनीक का उपयोग करके रक्त वाहिकाओं के टेढ़े-मेढ़े मोड़ों के आसपास माइक्रोकैथेटर को श्रमसाध्य रूप से आसान बनाने के लिए गाइडवायर का उपयोग किया है, जो पोत की दीवारों को नुकसान पहुंचाने का जोखिम उठाता है। लेकिन ये उपकरण भी मस्तिष्क में सबसे दूर और सबसे अधिक शाखाओं वाली रक्त वाहिकाओं तक पहुंचने के लिए बहुत बड़े हैं, जिनका व्यास 150 माइक्रोन से छोटा हो सकता है – मानव बाल के आकार के बारे में।

इन चुनौतियों से पार पाने के लिए, शोधकर्ता अनटेथर्ड माइक्रोरोबोट विकसित कर रहे हैं जिन्हें चुंबकीय क्षेत्र या ध्वनिक तरंगों का उपयोग करके उपचार स्थल तक निर्देशित किया जा सकता है। लेकिन ईपीएफएल के स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग में माइक्रोबायोरोबोटिक सिस्टम प्रयोगशाला के प्रमुख सेल्मन साकार का मानना ​​है कि अद्यतन डिजाइन के साथ, कैथेटर अभी भी सबसे अच्छा काम कर सकते हैं।

साकार बताते हैं, “कैथेटर उपयोग के बाद डिवाइस को हटाने के बारे में चिंताओं को खत्म करते हैं, और इसमें सीमित पेलोड नहीं होते हैं। साथ ही, कई रक्त वाहिकाएं पारंपरिक कैथेटर की पहुंच से परे होती हैं।” “यही कारण है कि हमने मैगफ्लो का विकास और परीक्षण किया है: एक अल्ट्रामिनिएचराइज्ड चुंबकीय माइक्रोकैथेटर – जो बेंचमार्क माइक्रोकैथेटर से दोगुना छोटा है – जो रक्त प्रवाह की अपनी गतिज ऊर्जा पर सवारी करके पोत की दीवारों के साथ संपर्क को कम करता है।”

चिकित्सा में नए रास्ते

मैगफ्लो की अवधारणा मूल रूप से थी 2020 में वर्णित है एक चुंबकीय टिप के साथ एक रिबन जैसा, सपाट बहुलक उपकरण (पारंपरिक एंडोवास्कुलर उपकरणों के विपरीत, जो गोल होते हैं) के रूप में। अब, टोरंटो वेस्टर्न हॉस्पिटल (कनाडा) के इंटरवेंशनल न्यूरोरेडियोलॉजिस्ट पास्कल मोसिमन के सहयोग से, साकार और हाल ही में ईपीएफएल स्नातक लुसियो पंचल्डी ने इस अवधारणा को पूरी तरह कार्यात्मक माइक्रोकैथेटर में बदल दिया है। दो बंधी हुई पॉलिमर शीट डिवाइस के शरीर को पतले या चिपचिपे बायोमेडिकल तरल पदार्थ देने के लिए “फायरमैन की नली की तरह” फुलाने की अनुमति देती हैं।

समानांतर में, ईपीएफएल टीम ने एक रोबोटिक स्टीयरिंग प्लेटफॉर्म, ओमनीमैग विकसित किया, जो रोबोटिक आर्म-माउंटेड चुंबकीय क्षेत्र जनरेटर का उपयोग करके माइक्रोकैथेटर को निर्देशित करने की अनुमति देता है। एक स्टाइलस पर डॉक्टर के हाथ की गति का उपयोग करके, ओम्नीमैग स्वचालित रूप से मैगफ्लो के चुंबकीय टिप को वांछित दिशा में इंगित करने के लिए आवश्यक चुंबकीय क्षेत्र के अभिविन्यास की गणना करता है।

पेरिस में एक अनुसंधान सुविधा में किए गए प्रयोगों में, टीम ने कंट्रास्ट और एम्बोलाइजिंग (क्लॉगिंग) एजेंटों को सुरक्षित और तेजी से वितरित करने के लिए सूअरों के सिर, गर्दन और रीढ़ में बेहद संकीर्ण और घुमावदार धमनियों को कैथीटेराइज करके मैगफ्लो की अनूठी क्षमताओं का प्रदर्शन किया। इन प्रयोगों के परिणाम ये रहे प्रकाशित में विज्ञान रोबोटिक्स.

“हमारे प्रयोगात्मक परिणाम प्रवाह-संचालित नेविगेशन अवधारणा को एक व्यवहार्य नैदानिक ​​​​समाधान में उन्नत करते हैं जो अंततः हृदय संबंधी स्थितियों के लिए नए उपचार के रास्ते खोल सकता है,” पंचल्डी ने संक्षेप में बताया।

आगे देखते हुए, वैज्ञानिक हेमोरेजिक स्ट्रोक या धमनीशिरा संबंधी विकृतियों से पीड़ित वयस्क रोगियों के साथ-साथ बाल कैंसर रोगियों में रक्त वाहिकाओं तक पहुंचने के लिए मैगफ्लो की क्षमता देखते हैं। उनका कहना है कि उनकी तकनीक ने पहले से ही चिकित्सा समुदाय में रुचि जगा दी है, और वे वर्तमान में रेटिनोब्लास्टोमा उपचार में उपयोग के लिए मैगफ्लो विकसित करने के लिए लॉज़ेन यूनिवर्सिटी हॉस्पिटल (सीएचयूवी) और जूल्स गोनिन आई हॉस्पिटल के चिकित्सकों के साथ काम कर रहे हैं।

साकार कहते हैं, “हम इस पेटेंट तकनीक को लेकर बहुत उत्साहित हैं और इसे और आगे बढ़ाना चाहते हैं- हम एक स्टार्टअप उद्यम शुरू करने की प्रक्रिया में हैं।”

वह कहते हैं कि कैथीटेराइजेशन से परे, नवीन तकनीक न्यूरोलॉजी में रोमांचक अनुप्रयोगों के द्वार खोलती है। “हम इलेक्ट्रोड विकसित करने के लिए इंसेलस्पिटल बर्न में न्यूरोसर्जन और मिर्गी रोग विशेषज्ञों के साथ काम कर रहे हैं जो न्यूनतम आक्रामक फैशन में जब्ती गतिविधि को मैप करने के लिए मैगफ्लो अवधारणा का उपयोग करके रक्त वाहिकाओं के माध्यम से नेविगेट कर सकते हैं।”