通過吞(tun)咽(yan),可在(zai)人腸道內以螺旋方(fang)式行走的(de)(de)膠囊醫療(liao)微型機器人的(de)(de)研(yan)究有了突破性進(jin)展。我國科學家目前已研(yan)制出(chu)樣(yang)機,并在(zai)離(li)體(ti)豬腸中取得良好(hao)的(de)(de)實驗效(xiao)果(guo)。
體(ti)內介入檢(jian)查(cha)與治療具有安全、微創(chuang)等優點,并(bing)迅速(su)成為醫(yi)學工程(cheng)領域的主流。人們研制出的微型消化(hua)道膠囊內窺鏡是利用消化(hua)道蠕(ru)動進行(xing)整(zheng)個區域檢(jian)查(cha),由內嵌CMOS微型攝像(xiang)機(ji)(ji)以無(wu)線方式(shi)傳輸檢(jian)查(cha)圖像(xiang)。但其行(xing)走緩慢,存在視覺(jue)盲區;錯過病變組織時,不能(neng)(neng)主動返程(cheng),使一(yi)些醫(yi)療作業(ye)無(wu)法完(wan)成。因此(ci)研制可吞咽并(bing)能(neng)(neng)通過體(ti)外無(wu)纜驅動控(kong)制的膠囊機(ji)(ji)器人十(shi)分必要。
通過不斷地技術(shu)攻關,大連理工大學(xue)機(ji)械工程(cheng)學(xue)院現代制造(zao)技術(shu)研究所副教授張(zhang)永順等提(ti)(ti)出(chu)了外旋(xuan)轉磁場驅(qu)(qu)動(dong)的(de)一(yi)種基于新(xin)型驅(qu)(qu)動(dong)原理的(de)變徑螺旋(xuan)結構膠囊機(ji)器(qi)(qi)人(ren)樣機(ji),在徑向(xiang)間隙自補償(chang)和多楔形(xing)效應原理的(de)作用下,顯著提(ti)(ti)高(gao)了流體(ti)動(dong)壓膜的(de)壓力(li)和在腸(chang)道(dao)內(nei)的(de)驅(qu)(qu)動(dong)能(neng)力(li)。實驗表(biao)明,該機(ji)器(qi)(qi)人(ren)可(ke)實現在豬腸(chang)道(dao)內(nei)垂直游動(dong),提(ti)(ti)高(gao)了在腸(chang)道(dao)內(nei)的(de)適應能(neng)力(li),為實用化奠定了基礎。
目前,該(gai)研究(jiu)已經取得了突破性(xing)進展,并完(wan)成了微型化的研究(jiu),機(ji)器(qi)人達到可吞(tun)咽的外形尺寸,實(shi)(shi)驗(yan)效(xiao)果良好;同時為了實(shi)(shi)用化,研究(jiu)小組正在進行(xing)膠囊機(ji)器(qi)人在彎曲(qu)環境內驅動關鍵技術的研究(jiu)。
該項目(mu)的最終目(mu)標是通過體外無纜控(kong)制,由機器人實現窺(kui)視(shi)、診斷(duan)、施藥、取樣等介入治療,有廣闊的應用前(qian)景,對醫學工程發(fa)展具有重要意義。
