通過吞咽,可在人腸道內(nèi)以螺旋方式行走的膠囊醫(yī)療微型機器人的研究有了突破性進展。我國科學(xué)家目前已研制出樣機,并在離體豬腸中取得良好的實驗效果。
體內(nèi)介入檢查與治療具有安全、微創(chuàng)等優(yōu)點,并迅速成為醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的主流。人們研制出的微型消化道膠囊內(nèi)窺鏡是利用消化道蠕動進行整個區(qū)域檢查,由內(nèi)嵌CMOS微型攝像機以無線方式傳輸檢查圖像。但其行走緩慢,存在視覺盲區(qū);錯過病變組織時,不能主動返程,使一些醫(yī)療作業(yè)無法完成。因此研制可吞咽并能通過體外無纜驅(qū)動控制的膠囊機器人十分必要。
通過不斷地技術(shù)攻關(guān),大連理工大學(xué)機械工程學(xué)院現(xiàn)代制造技術(shù)研究所副教授張永順等提出了外旋轉(zhuǎn)磁場驅(qū)動的一種基于新型驅(qū)動原理的變徑螺旋結(jié)構(gòu)膠囊機器人樣機,在徑向間隙自補償和多楔形效應(yīng)原理的作用下,顯著提高了流體動壓膜的壓力和在腸道內(nèi)的驅(qū)動能力。實驗表明,該機器人可實現(xiàn)在豬腸道內(nèi)垂直游動,提高了在腸道內(nèi)的適應(yīng)能力,為實用化奠定了基礎(chǔ)。
目前,該研究已經(jīng)取得了突破性進展,并完成了微型化的研究,機器人達(dá)到可吞咽的外形尺寸,實驗效果良好;同時為了實用化,研究小組正在進行膠囊機器人在彎曲環(huán)境內(nèi)驅(qū)動關(guān)鍵技術(shù)的研究。
該項目的最終目標(biāo)是通過體外無纜控制,由機器人實現(xiàn)窺視、診斷、施藥、取樣等介入治療,有廣闊的應(yīng)用前景,對醫(yī)學(xué)工程發(fā)展具有重要意義。