新发明揭示手术机器人发展新方向

医疗健康 来源:医械创新网
2014
07/09
10:56
医械创新网 医疗健康

如今外科手术机器人已经在胸心外科、肿瘤外科、普通外科等领域得到了广泛的应用。但目前的手术机器人还没有很好地解决缺少触觉反馈的问题,这将影响到手术操作的精确性和灵活性,同时也增加了对人体正常组织和器官损伤的可能性。另外,手术机器人的体积偏大,在使用上受到了很大的限制。随着机器人技术的不断提高,手术机器人开始向更灵活、更小型方向发展。科学家甚至在尝试利用纳米技术制造微型机器人,从而推动外科手术向人类机体分子生物学水平发展。

软体手术机器人

当前以达芬奇机器人系统为代表的手术机器人都是由坚硬的金属制成的机器人本体,但与之相对应的是,人体除了骨头,大多数组织是柔软的。因而这种坚硬的机器人就必须依靠精确传感器的反馈和高性能控制系统,来确保病人的安全,以免破坏我们精致的组织和器官。科学家认识到,若使用聚合物来制造软体机器人,其弹性体可与人类皮肤相比拟,从而可以消除许多人机交互的安全担忧。

软体机器人的广阔前景已经刺激一个交叉材料、机械和电气工程的新兴领域的蓬勃发展。2013年,美国科学家研究出了一种软体机器人,这种机器人用有弹性的橡胶制成,并在内部还注入了压缩空气,以对机器人进行控制。用橡胶制成的机器人大大减少了手术给人体造成的创伤的可能性。另外,这种橡胶机器人能够进入到较小的空间内,还能够改变自己的形体,这样就能够适应一些复杂手术的要求。这种软体机器人价格低廉,可以用3D打印技术制成,成本只有20美元。

软体机器人的出现,展示了手术机器人发展的广阔前景及无限可能性。但同时也产生了一个问题:高度兼容、非线性的材料带来了建模、生产力和控制方面的挑战,可能会导致不精确的运动。业内人士预测,随着技术的进步,这种软体机器人总有一天会像达芬奇机器人一样能够对各种复杂的手术进行处理。

便携式手术机器人

达芬奇售价高昂,且是固定装置,重达半吨,令其在调配使用方面大大受限。降低机器人的物理尺寸,开发出更便携、更小型、价格更低廉的机器人,以适应更广泛医院的需求是手术机器人发展的另一个机遇所在。目前,全球一些研究机构已开发出几类针对特定手术的更小型的手术机器人。

2011年,美国卡内基-梅隆大学的一个科研小组研制成一种蛇形手术机器人(CARDIA-ARM)。它有一个“蛇头”(内安装有摄像头和一些手术器械)。其“蛇身”则由若干节可自由弯曲的部件构成,总长为300mm,“蛇头”、“蛇身”的直径为12mm。据研制者介绍,该蛇形机器人适合做各种血管手术,尤其是复杂的动脉血管手术,如切除动脉内壁上附着的脂类物质斑块等。只要在胸前皮肤上开一个很小的口子,塞入蛇形机器人,就能进行手术,且术后病人恢复较快。

美国普渡大学电子机械系的科研人员研制成功一种新型的便携式手术机器人,其售价仅为每台20万~25万美元,约为目前手术机器人市场价格的1/4~1/5。据了解,这种机器人的灵敏度极高,适合做包括前列腺癌切除等需要高精度的外科手术,因为前列腺附近密布各种神经,人工手术时一不小心就会伤及性神经,造成病人阳痿等不良后果。这种手术机器人的切口十分精确,绝不会伤及前列腺周围神经。

微型手术机器人

把机器人放在眼睛里做医疗手术可能在不久的将来会变成现实。苏黎世的研究人员正在建立微型机器人用来帮助实现精致的手术,机器人有一个可伸缩的针来探测身体部位(眼睛),针的直径只有1/4毫米,相当于人类3-4根头发的厚度。相比传统机器人,它不能携带任何类型的电池或驱动。为了解决这个问题,研究人员使用一系列的电磁铁放在病人头部,可以给电力机器人充电。然后通过调整电磁铁的力度,机器人可以在身体里推动或拉升。

而美国宇航局的科学家们正把目光转向人体的内部世界,研究开发肉眼看不到的微型医疗机器人,它们的体积比我们血管中的血球还小很多,它们将在我们的体内巡逻,执行消灭疾病的任务。人体血液中含有白血球和红血球,科学家构想中的医疗机器人就像“机器”白血球,它是一种小型装置,能吞噬细菌、病毒和其他病原体。

瑞典也已经开始制造由多层聚合物和黄金制成的微型医用机器人。它的外形类似人的手臂,肘部和腕部很灵活,有2到4个手指。实验已进入能让机器人捡起和移动肉眼看不见的玻璃珠的阶段。科学家希望这种微型医用机器人能在血液、尿液和细胞介质中工作,捕捉和移动单个细胞,成为微型手术器械。

纳米技术与仿生学的结合可以使生物物理学家仿照生命过程的各个环节制造出各种各样的微型机器人。期望在不久的将来,利用纳米技术可以制造出在血管中游走的机器人,以便专门清除血管壁上沉积物,减少心血管疾病的发病率;还可以制造能进入组织间隙专门清除癌细胞的机器人,以攻克这种不治之症。


来源:医械创新网

为你推荐

脑机接口等8款产品纳入优先审批高端医疗器械目录(2025版)资讯

脑机接口等8款产品纳入优先审批高端医疗器械目录(2025版)

​12月26日,国家药监局发布优先审批高端医疗器械目录(2025版)。

2025-12-27 21:39

优赫得在华获批为首个用于既往在转移性疾病阶段经一种或一种以上内分泌治疗进展的HER2低表达或超低表达乳腺癌患者的HER2靶向疗法资讯

优赫得在华获批为首个用于既往在转移性疾病阶段经一种或一种以上内分泌治疗进展的HER2低表达或超低表达乳腺癌患者的HER2靶向疗法

基于DESTINY-Breast06 III期试验结果:德曲妥珠单抗相较化疗展现出显著优势,中位无进展生存期超过一年

2025-12-26 17:12

ADC 创新药新锐翎泰天润完成近亿元 Pre-A 轮融资,加速自免与肿瘤领域临床突破资讯

ADC 创新药新锐翎泰天润完成近亿元 Pre-A 轮融资,加速自免与肿瘤领域临床突破

本轮融资由磐霖资本与杏泽资本联合领投,天使轮股东骊宸元鼎、联想之星持续加注,资金将重点用于核心产品 2026 年临床试验推进及多适应症管线布局拓展。

2025-12-26 17:08

血霁生物完成过亿元B1轮股权融资首关和过亿元债权融资资讯

血霁生物完成过亿元B1轮股权融资首关和过亿元债权融资

本轮融资将加速推进其核心管线临床试验与全球化布局,为解决临床血源短缺、血液传播疾病等痛点注入强劲动力,标志着中国体外造血技术商业化进入关键阶段。

2025-12-26 17:03

浙江将首版商保创新药目录19个品种全部纳入“双通道”范围资讯

浙江将首版商保创新药目录19个品种全部纳入“双通道”范围

12月25日,浙江省医保局发布2026年该省纳入“双通道”管理药品名单,除最新国谈药品及2025年纳入“双通道”药品调整外,浙江将首次商保创新药目录中的19个药品全部纳入。

2025-12-26 14:33

自2026年5月1日起施行,《医疗器械出口销售证明管理规定》发布资讯

自2026年5月1日起施行,《医疗器械出口销售证明管理规定》发布

本规定自2026年5月1日起施行。2015年6月1日原国家食品药品监督管理总局《关于发布医疗器械产品出口销售证明管理规定的通告》(2015年第18号)同时废止。

2025-12-26 13:45

天津医科大学总医院原党委书记张建宁正接受纪律审查和监察调查资讯

天津医科大学总医院原党委书记张建宁正接受纪律审查和监察调查

中央纪委国家监委网站讯,据天津市纪委监委消息:天津医科大学总医院原党委书记张建宁涉嫌严重违纪违法,目前正接受天津市纪委监委纪律审查和监察调查。

2025-12-26 10:33

医学生物医药领域《鼓励外商投资产业目录》2025年版与2022年版对比资讯

医学生物医药领域《鼓励外商投资产业目录》2025年版与2022年版对比

近日,经国务院同意,国家发展改革委、商务部公开发布了《鼓励外商投资产业目录(2025年版)》,这是时隔3年后更新该目录。

2025-12-25 16:49

施伟伟教授:2025年肺癌内科治疗进展盘点资讯

施伟伟教授:2025年肺癌内科治疗进展盘点

2025年小细胞肺癌(SCLC)因 Tarlatamab 双抗与芦比替定前移而迎来新生;非小细胞肺癌(NSCLC)在EGFR耐药、围手术期免疫、HER2 和 ROS1 TKI精准治疗以及脑转移关注上都有...

2025-12-25 14:19

国产肿瘤电场治疗仪获批上市,用于治疗脑胶质瘤资讯

国产肿瘤电场治疗仪获批上市,用于治疗脑胶质瘤

12月24日,国家药品监督管理局正式批准湖南安泰康成生物科技有限公司的肿瘤电场治疗仪注册申请(国械注准20253092649)

2025-12-25 14:14

博迈医疗创业板IPO获受理,拟募资17亿加码血管介入器械研发与产业化资讯

博迈医疗创业板IPO获受理,拟募资17亿加码血管介入器械研发与产业化

12月24日,广东博迈医疗科技股份有限公司(简称“博迈医疗”)创业板IPO申请正式获得受理。

2025-12-25 14:06

注射用德曲妥珠单抗(优赫得)中国获批第五项适应症资讯

注射用德曲妥珠单抗(优赫得)中国获批第五项适应症

今日,第一三共宣布,优赫得(注射用德曲妥珠单抗)在中国获批,用于治疗既往在转移性疾病阶段经一种或一种以上内分泌治疗进展的,不可切除或转移性激素受体(HR)阳性、HER2低...

2025-12-25 13:32

国家免疫规划双价HPV疫苗集中采购入围单价27.5 元资讯

国家免疫规划双价HPV疫苗集中采购入围单价27.5 元

近日,万泰生物和沃森医药相继发布公告,其二价HPV疫苗入围 2025 年国家免疫规划疫苗集中采购项目—双价人乳头瘤病毒疫苗采购项目,入围单价为人民币 27 5 元。

2025-12-24 11:13

诺和诺德口服版司美格鲁肽减肥适应症获FDA批准资讯

诺和诺德口服版司美格鲁肽减肥适应症获FDA批准

美东当地时间12月22日,诺和诺德适用于减肥的重磅GLP-1类药物司美格鲁肽口服版正式获得美国FDA批准。

2025-12-24 10:53

港股市场再添数字健康新标的,AI + 全链条生态受资本追捧资讯

港股市场再添数字健康新标的,AI + 全链条生态受资本追捧

综合数字健康平台轻松健康集团(股票代码:02661 HK)正式在香港联合交易所主板挂牌上市。

2025-12-23 18:09

原发性胆汁性胆管炎治疗药物Seladelpar在海南博鳌乐城获批资讯

原发性胆汁性胆管炎治疗药物Seladelpar在海南博鳌乐城获批

适用于与熊去氧胆酸(UDCA)联合治疗对UDCA单药应答不佳的PBC成人患者,或作为单药用于治疗无法耐受UDCA的PBC成人患者

2025-12-23 17:51

远大医药落子全球首款肾上腺素鼻喷雾剂,或成我国首个院外急救产品资讯

远大医药落子全球首款肾上腺素鼻喷雾剂,或成我国首个院外急救产品

用于紧急治疗I型过敏反应(包括严重过敏反应)的肾上腺素鼻喷雾剂Neffy®(优敏速®)

2025-12-23 17:44

第六批国家耗材集采启动资讯

第六批国家耗材集采启动

12月22日,国家组织高值医用耗材联合采购办公室发布《国家组织药物涂层球囊类、泌尿介入类医用耗材集中带量采购文件(GH-HD2025-1)》,正式启动第六批耗材集采,本次采购周期自...

2025-12-23 17:43

《互联网药品医疗器械信息服务备案管理规定》正式发布资讯

《互联网药品医疗器械信息服务备案管理规定》正式发布

提供互联网药品医疗器械信息服务的网站、客户端、应用程序,其首页或者主页面的显著位置应当持续公示互联网药品医疗器械信息服务备案编号。

2025-12-23 16:32

复星医药关于收购绿谷医药回复上交所监管工作函的详细内容资讯

复星医药关于收购绿谷医药回复上交所监管工作函的详细内容

近日,复星医药收到上海证券交易所下发的《关于上海复星医药(集团)股份有限公司对外投资事项的监管工作函》(上证公函[2025]4038 号),经本公司核查,就有关情况回复如下。

2025-12-23 11:16