让习大大“开眼界”的医用蛇形机器人

2015-10-23

 

导读:当网友们表示戴眼镜的习大大炫酷霸气十足时,有人关心英国人给习大大看了什么?

 

  10月21日,在英国伦敦进行国事访问的习大大到访帝国理工大学,在哈姆林中心戴着3D眼镜观看医疗设备的展示。那英国科学家给习大大看了什么东东?


  据媒体报道,习大大在哈姆林中心观看的是用于外科手术的蛇形机器人。顾名思义,这种机器人是像蛇一样的仿生机器人,可以凭借细长柔软的身躯,在极为狭窄的地方爬行。这个机器人还有个像蛇一样的名字——i-Snake,全称是“成像遥感导航和运动增强”(Imaging-Sensing Navigated And Kinematically Enhanced)。之前,这种仿生机器人用于勘探古迹、灾难废墟等,现在开始涉足医学领域,尤其是微创外科领域。


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  身形虽小,五脏俱全


  现在采用或研发中的医用蛇形机器人除了细长的身体和众多用于弯曲的“关节”外,普遍具有以下几个特征:


  头部顶端具有摄像头:作为一个好猎手,要有一双好眼睛。蛇虽然眼神不好,但是它也有敏感的红外线感知器。和内窥镜一样,科学家在蛇形机器人的顶端安装了一个高清度摄像头和一个LED灯。这样,蛇形机器人能够在人体中准确找到需要手术的部位,并将画面传送到医生眼前的显示屏上。


  适应第三方手术器械接口:好猎手不仅要有好眼神,还要有好技术。蛇形机器人如果只有好“眼睛”,那也只是精度较高的内窥镜而已。它不仅要发现“猎物”,还得要把“猎物”搞定——会做手术。几年前美国卡耐基梅隆大学的研究团队研发的蛇形机器人“Flex”的“眼睛”边上有两个接口,这两个接口是为了安装第三方的手术器材而设置的。


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图示:“Flex”蛇形机器人近图


  小身材,大作用


  众所周知,伤口越小,越容易恢复,感染几率越低。许多手术后的死亡患者并不是因为疾病本身而死,而是因为巨大的手术创面对机体的强烈应激所导致的炎症反应和严重感染而死。因此手术方式对患者的预后也有极大的关系,主刀医生进行术前评估的目的不仅仅是为手术做物质和技术上的准备,还要考虑患者能否熬过手术。避免“手术成功了,患者死在手术台了”这种情况发生。


  之前说过,蛇形机器人很细,直径比一角硬币还要小,因此它不仅可以通过人体的自然通道(消化道、呼吸道),甚至只需要一个2公分左右的小切口,就可以进入人体,到达手术区域。据资料显示,已有几次人体手术获得成功,而科学家们正尝试将蛇形机器人运用于脑部和心脏等人体密闭空间内的手术操作。


  不仅是协助复杂精细手术,随着技术发展,还可以安装各种感应器,扩充功能。有专家预计,未来的机器人可以帮助检验各种指标,允许医生接触和看见以往很难看到的身体部位,甚至是查看神经的信号传输等等,前景乐观。

 

作者:岚逸筠篁

 

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