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連續(xù)體機器人靈巧通過各種狹窄通道
Advanced Intelligent Systems封面刊載
微創(chuàng)手術(shù)中用到的手術(shù)導管機器人可以幫助醫(yī)生對病人狹小腔道內(nèi)的組織結(jié)構(gòu)進行精確微創(chuàng)干預治療。然而，傳統(tǒng)的手術(shù)軟鏡導管由于機械拉線驅(qū)動方式的限制，很難在進一步縮小整體尺寸的同時保證其可控性，因此限制了機器人在人體內(nèi)的應用范圍。微型化和智能化是手術(shù)導管機器人發(fā)展的趨勢和面臨的挑戰(zhàn)。
為此，沈陽自動化所微納米自動化課題組科研團隊面向人體狹窄腔道內(nèi)患病組織的精準治療，結(jié)合微納米技術(shù)，研發(fā)了一種磁控連續(xù)體微型機器人。機器人及人工智能領(lǐng)域知名期刊《先進智能系統(tǒng)》（Advanced Intelligent Systems）（2021年第3卷第10期）以封面文章形式刊登了這項成果。
該連續(xù)體機器人采用聚二甲基硅氧烷（PDMS）材料制備，在外磁場驅(qū)動控制下可以實現(xiàn)在管道內(nèi)的靈活彎轉(zhuǎn)和穿行等動作。以腎內(nèi)逆行手術(shù)為場景，科研團隊論證了這款機器人在狹窄通道內(nèi)的靈巧運動性能和控制能力。較此前采用機械拉線的驅(qū)動模式，這款外磁場驅(qū)動的連續(xù)體機器人具有更加簡單的結(jié)構(gòu)和靈活的運動性能，同時機器人的直徑進一步縮小到了僅有2毫米甚至可達到0.4毫米，達到此前最小機器人直徑的七分之一，使其可面向人體更狹小腔道內(nèi)組織結(jié)構(gòu)進行靈活可控的微創(chuàng)治療，比如應用與腦神經(jīng)外科、眼內(nèi)手術(shù)或血管內(nèi)手術(shù)等。
面向人民生命健康，該研究團隊長期致力于微納米機器人方面的研究，從毫米級、微米級到納米級機器人開展了一系列研究，并與醫(yī)療手術(shù)應用緊密結(jié)合，針對臨床應用中遇到的困難開展原始技術(shù)攻關(guān)。磁控連續(xù)體微型機器人的研發(fā)工作為面向臨床應用奠定了基礎(chǔ)，將有望顯著提升微創(chuàng)手術(shù)的智能化程度。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號