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磁锤机器人:穿越人体组织做手术

 
 
磁锤机器人:穿越人体组织做手术  
 

磁锤机器人:穿越人体组织做手术

机器人内部安装的“磁力锤”

磁锤机器人:穿越人体组织做手术


 

研究人员设置了安装钛刀片的设备 图片来源:《科技纵览》

一个小机器人能够穿过人类身体内部的组织,这听起来就像是科幻小说中的场景。但是,这种机器人是真实存在的,并且,它可以在未来医学中发挥重要作用。一项新研究表明,被称为millirobots的毫米级机器人能够对医院医用扫描仪产生的磁场变化进行响应,并以此为动力穿透山羊的脑组织。

休斯顿大学的研究人员在一个子弹型机器人内部安装了一个“磁力锤”,这个磁力锤可以产生足够的力量来推动机器人进入动物的大脑中。机器人体内含有一个不锈钢珠,它可以通过磁共振成像(MRI)扫描仪产生的磁场的方向变化,推动这个钢珠在机器人体内来回移动。当移向一个方向时,此钢珠可压到机器人后面的机械弹簧,这样,在弹簧将珠子释放时,就可以击打机器人的前端,将机器人锤击到更深的身体组织中。这种机器人可以利用医院的标准MRI扫描仪,也就是说在诊治过程中,医生在患者体内移动millirobots机器人的同时可生成患者的MRI成像。

休斯顿大学电子与计算机工程助理教授阿伦·贝克尔说:“这个机器人是由MRI系统和相对简单的材料构成,所以它可以实现量产。”

该项目负责人尤里昂·勒克莱尔正在思考寻找一种类似于使用箭头的方式,把三个钛刀片安装在长为50毫米、直径为7毫米的设备上。此外,研究人员也把一根针放在了机器人的探测端,这个针是由3D打印的热塑料性的塑料制成,而针的向后倒钩有助于将机器人固定在身体内部组织中。因此,每次不锈钢珠滑到后端时,机器人都不会回缩。由于卫生原因,未来的设计会使用该种类针的合成版本。

蒙特利尔理工学院教授、同时也是该机构纳米机器人实验室主任西尔万·马特尔称:“与微创医疗方法相比,磁锤机器人能够应用在哪些医疗领域还不清楚,或许它会替代那些侵入性更强的手术。我们也正在为这项技术找寻应用途径。”(赵利利整理编辑)

《中国科学报》 (2018-02-01 第6版 前沿)

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