在目前結腸內窺鏡檢查中，內窺鏡通過外力進入腸道后，只能通過操作部的旋鈕控制前端大約長10厘米、彎曲方向可調的導向段轉向。后端的鏡體部分通過與腸道壁接觸產生擠壓力被動彎曲，容易對腸道軟組織造成損傷，引起病人的不適和痛苦，甚至會造成腸道壁“穿孔”。因此，目前的結腸內窺鏡檢查和手術主要在技術水平較高的大中型醫(yī)院中進行，對醫(yī)護人員的操作水平也有著嚴格的要求。
“如果將來我們的機器人在結腸檢查中得到應用的話，病人就不會像現在這么痛苦了。”在實驗室里，項目組成員、蘇大機電工程學院大四學生馮笑笑展示了這款機器人。仿蛇形結腸疾病檢測機器人主體部分從外觀上看就好似一段直徑12毫米、長約60厘米“金屬蛇”，前端安裝有高分辨率的攝像頭，擁有的LED高亮度照明光源能夠解決腸道內光線不足的問題。在軟件或手動操控下，機器人能夠根據人體結腸彎曲狀況靈活主動地彎曲，操作人員可通過彩色液晶顯示器看到攝像頭采集到的圖像，實時觀察腸道的內部情況。
馮笑笑介紹說，蛇的關節(jié)短小、數量多，所以能夠靈活彎曲地運動，因此同學們得到了靈感。仿蛇形結腸疾病檢測機器人有十個彎曲自由度，而為了實現靈活自如的彎曲，課題組又從章魚觸手上得到了啟發(fā)，利用極細的繩索在金屬管內部進行牽引，使得單關節(jié)段彎曲角度可以達到221度，彎曲半徑達4厘米。“正是因為機器人像蛇一樣有了這么多的關節(jié)段，所以能夠在復雜的腸道中十分靈活自如地主動彎曲，而且不會擠壓腸道壁，實現無痛感檢查。”
為了研制這款機器人，課題組的五名同學在老師的指導下已經花費了近兩年的時間。課題組的設想目標是進一步在蛇形的機器人表面增加彈性的硅膠層，利用蛇形本體內部預留的空間，在機器人上加入微創(chuàng)手術器械，在微創(chuàng)檢查的同時實現病理采樣和微創(chuàng)治療。同時，還希望利用計算機圖像處理技術輔助或代替醫(yī)師對攝像頭反饋的結腸圖像進行分析，實現基于視覺的自動引導。
