連續(xù)體機器人靈巧通過各種狹窄通道?！∩蜿栕詣踊﹫D

中新網(wǎng)沈陽12月15日電(記者王景巍)中國科學院沈陽自動化研究所(簡稱“沈陽自動化所”)15日發(fā)布消息稱，該所微納米自動化課題組科研團隊成功研發(fā)出一種磁控連續(xù)體微型機器人，實現(xiàn)了手術(shù)導管機器人在人體狹窄腔道內(nèi)開展患病組織精準治療的突破。

當前，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(yīng)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)。

據(jù)沈陽自動化所工作人員介紹，該所微納米自動化課題組科研團隊研發(fā)的連續(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(yīng)用與腦神經(jīng)外科、眼內(nèi)手術(shù)或血管內(nèi)手術(shù)等。

據(jù)悉，為了保障民眾的生命健康，沈陽自動化所微納米自動化課題組科研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(yīng)用緊密結(jié)合，針對臨床應(yīng)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(yīng)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。

據(jù)了解，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。(完)