王茂霖

血栓可引起心肌梗塞、腦栓塞和腎功能衰竭等。目前市面上治療血栓的方法主要包括：注射抗凝劑、纖維蛋白溶解藥物和微創(chuàng)導(dǎo)管剝脫手術(shù)等，這些治療手段均存在較大的副作用，如出血性并發(fā)癥、血管損傷和繼發(fā)性斑塊阻塞等。如此背景之下，用于血栓治療的微機(jī)器人理念應(yīng)運而生。

從理論上講，微機(jī)器人兼具尺寸小、可控性能強(qiáng)、生物兼容的特點，在血栓治療領(lǐng)域的應(yīng)用潛力極大。

利用微機(jī)器人技術(shù)進(jìn)行血栓治療可無損地將其投放到血管病灶區(qū)域，以無線驅(qū)動的方式控制其進(jìn)行清理和修復(fù)作業(yè)，這將極大地降低微創(chuàng)治療所帶來的手術(shù)風(fēng)險以及藥物治療對人體的二次傷害風(fēng)險。但在微尺度下，微機(jī)器人運動效率低，控制精度低。我們團(tuán)隊的“微磁智清”項目就是圍繞如何實現(xiàn)面向血栓清除的微機(jī)器人高精度自主運動開展的。

我們的機(jī)器人系統(tǒng)由電磁驅(qū)動系統(tǒng)、仿生微機(jī)器人和視覺伺服控制系統(tǒng)構(gòu)成。在磁驅(qū)動系統(tǒng)方面，團(tuán)隊設(shè)計具有半開放式操作空間的磁控系統(tǒng)，使得用戶易于操作?；谀娲欧ǚ€(wěn)定、易控、高精度的優(yōu)勢，它生成多種磁場，且磁場誤差極低。在控制系統(tǒng)方面，團(tuán)隊利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立磁場與運動的映射作為前饋控制器，實現(xiàn)了微機(jī)器人高精度路徑跟隨和視覺伺服控制。

在體外模擬實驗中，我們的微機(jī)器人在外部磁場的控制下，通過路徑跟隨對血栓的反復(fù)鉆孔，最終實現(xiàn)血栓清理，比傳統(tǒng)擴(kuò)散式藥物遞送效率提升了30%。相比于同種類同尺寸的微機(jī)器人，我們速度更快，控制精度更高，擁有更多功能。

目前，我們的微機(jī)器人相關(guān)技術(shù)已經(jīng)在301、積水潭等醫(yī)院應(yīng)用。

責(zé)任編輯：刁雅琴