微型磁控機器人可模擬外科醫生靈巧動作

加拿大多倫多大學和加拿大病童醫院科學家，攜手開發出一套微型神經外科機器人。該磁控機器人直徑約3毫米，可模擬外科醫生靈巧動作，精準夾持、拉動和切割身體組織，為侵入性更小的腦部手術提供了新工具。相關研究論文發表于近日出版的《科學·機器人》雜志。

傳統腦部手術通常需要醫生切開部分顱骨以暴露病灶，不僅創傷大、風險高，術后恢復周期也長。最新面世的微型磁控機器人為侵入性較小的腦部鎖孔手術（通過小切口進行的外科手術）提供了新途徑，有望大幅減輕手術創傷。

醫學界使用直徑為8毫米的機器人在人體其他部位進行鎖孔手術已有幾十年歷史，但研制出一款直徑小于3毫米的神經外科機器人始終面臨瓶頸。這是因為目前的機器人手術工具通常由與電動機相連的電纜驅動，如果電纜過細會因摩擦斷裂，過粗又難以微型化。新系統采用了外部磁場驅動技術，成功突破了這一物理限制。

最新面世的機器人系統由兩部分組成：包括夾具、手術刀與鑷子的機械臂，以及嵌入了多個電磁線圈的磁性系統。機械臂可通過一個微型切口插入患者的大腦，醫生則能通過調節流入線圈的電量操縱磁場，使機械臂根據需要夾緊、拉動或切割組織。

團隊將豆腐和覆盆子置于大腦模型內以測試機器人的性能。結果顯示，磁控手術刀切口一致且狹窄，平均切割寬度為0.3—0.4毫米，遠超傳統手工工具0.6到2.1毫米的精度范圍。此外，夾持器抓取目標的成功率也達到了76%，展示出可靠的操作穩定性。

目前，團隊正致力于將這套系統整合到醫院手術室。隨著技術的不斷成熟迭代，這款機器人即將進入臨床試驗階段。