據(jù)國(guó)外媒體1月9日?qǐng)?bào)道,科學(xué)家試圖創(chuàng)造一個(gè)可進(jìn)入人體的微型機(jī)器人,替代醫(yī)生進(jìn)行手術(shù),該技術(shù)有望在未來(lái)三至五年內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
在1966年的電影《神奇旅程(Fantastic Voyage》中,醫(yī)務(wù)人員登上可縮小至微觀尺寸的潛艇,并進(jìn)入一位受傷外交官的血管,挽救他的生命。雖然過(guò)程比較艱難,但后他們成功了。醫(yī)生都希望生產(chǎn)一種微型機(jī)器人,像電影中的潛艇那樣可進(jìn)入人體暢游,完成輸送藥物、抽取樣品、把東西搬來(lái)搬去的任務(wù)。
科學(xué)家近正在研制1英寸(約2.5厘米)大小的設(shè)備,將通過(guò)磁力從人體外部供電和操控。相比之下,現(xiàn)在,當(dāng)一個(gè)人的動(dòng)脈被斑塊堵塞,就有可能引發(fā)心臟病發(fā)作,醫(yī)生把導(dǎo)管插入手臂或腿的靜脈,推動(dòng)設(shè)備去到冠狀動(dòng)脈的目的地,并利用X射線機(jī)觀看它去往何處。所謂的血管成形術(shù),心臟外科醫(yī)生可以強(qiáng)行解除障礙物。雖然通常這一過(guò)程病人不會(huì)感到痛苦,但它是侵入性的,并帶有一定的風(fēng)險(xiǎn)。如果你可以插入一個(gè)微型機(jī)器人進(jìn)入血管,讓它游到正確的位置,無(wú)論是輸送藥物還是清除阻塞物,都會(huì)變得更方便。這就是韓國(guó)和美國(guó)加州大學(xué)的伯克利分校的科學(xué)家正在開(kāi)發(fā)的技術(shù)。他們?cè)O(shè)想,病人躺在核磁共振檢查機(jī)內(nèi),醫(yī)生會(huì)指導(dǎo)微型設(shè)備進(jìn)入病人體內(nèi),并在視頻屏幕上觀察微型設(shè)備的走向。核磁共振機(jī)將驅(qū)動(dòng)該設(shè)備,無(wú)需提供內(nèi)部電源。
韓國(guó)漢陽(yáng)大學(xué)的工程學(xué)教授Gunhee Jang說(shuō),以前嘗試一種方法推動(dòng)機(jī)器人前進(jìn)、后退、加速前進(jìn)、轉(zhuǎn)彎。該研究團(tuán)隊(duì)能夠在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)創(chuàng)造出所有的動(dòng)作,解決了這一問(wèn)題。以色列特拉維夫和美國(guó)波士頓的研究人員正在研究該微型機(jī)器人的內(nèi)窺鏡。
現(xiàn)在,當(dāng)醫(yī)生想要看病人腸胃系統(tǒng)內(nèi)的情況,他們不得不將一根管子插入病人的喉嚨,推動(dòng)管子的末端到胃里,雖然病人不會(huì)感覺(jué)到很痛苦,但很不舒服,而且效率不高。特拉維夫大學(xué)的工程學(xué)教授伽柏•科薩(Gabor Kosa)和波士頓布里格姆婦女醫(yī)院(Brigham and Women's Hospital)的醫(yī)生和工程師彼得•賈卡布(Peter Jakab )和諾比•哈塔(Noby Hata)合作開(kāi)發(fā)潛在的替代技術(shù)。
科薩作為一個(gè)科幻迷,他受到電影《神奇之旅》的啟發(fā),但他承認(rèn)電影里的“收縮分子”是不可能的,所以他的裝置使用更傳統(tǒng)的物理學(xué)??扑_的儀器使用核磁共振成像機(jī)供電。核磁共振成像產(chǎn)生磁場(chǎng),使魚(yú)雷形儀器擺動(dòng)尾巴,在人體內(nèi)“游”動(dòng)。病人吞下內(nèi)窺鏡( endoscope),醫(yī)師引導(dǎo)它進(jìn)入胃里,或者一路到小腸。它將拍攝圖像,剪斷活檢樣本,或輸送藥物。
科薩目前已經(jīng)開(kāi)始在一個(gè)充滿水的水族館里測(cè)試該設(shè)備模型的推進(jìn)力和導(dǎo)航能力,他認(rèn)為它會(huì)在人體內(nèi)運(yùn)行得同樣好。他們的目標(biāo)是研發(fā)一種約三分之一英寸(約8.3毫米)寬、四分之三英寸(約19毫米)長(zhǎng)的膠囊,探索人類的胃。他說(shuō):“我們還沒(méi)有一個(gè)原型,我們開(kāi)發(fā)了機(jī)器人推進(jìn)機(jī)制,這是前進(jìn)了一大步。” 科薩認(rèn)為,這種裝置將在三至五年內(nèi)可用于人類。
美國(guó)亞特蘭大佐治亞理工學(xué)院的機(jī)械工程教授Jun Ueda也在研制類似的設(shè)備,他說(shuō),一些機(jī)器人原型已在人類身上測(cè)試,但至今沒(méi)有取代目前的醫(yī)療技術(shù)。延誤的部分原因是由于政府批準(zhǔn)測(cè)試技術(shù)用于人類需要時(shí)間。他說(shuō):“除了聯(lián)邦政府的批準(zhǔn)問(wèn)題外,醫(yī)療機(jī)器人設(shè)備的批準(zhǔn)程序比傳統(tǒng)機(jī)器人花費(fèi)的時(shí)間更多。”