微型磁控机器人可模拟外科医生灵巧动作

科技日报(记者刘霞)加拿大多伦多大学和加拿大病童医院的科学家们携手开发了一套微型神经外科机器人。磁控机器人直径约3毫米，可以模拟外科医生的灵巧动作，准确夹紧、驱动和切割身体组织，为小侵入性大脑手术提供了新的工具。最近出版的《科学机器人》杂志发表了相关研究论文。

传统的大脑手术通常需要医生切断一些头骨来暴露疾病，不仅创伤大，风险高，而且术后恢复周期长。最新推出的微型磁控机器人为大脑锁芯手术(小切口手术)提供了一种新的方法，有望大大缓解手术创伤。

医学界使用直径为8毫米的机器人，在人体其他部位进行锁芯手术已经有几十年的历史了，但是开发出直径小于3毫米的神经外科机器人总是面临瓶颈。这是因为目前的机器人手术工具通常由连接到电机的电缆驱动。如果电缆太细，会因为摩擦而断裂，太粗，很难小型化。新系统采用了外部磁场驱动技术，成功突破了这一物理限制。

最新的机器人系统由夹具、手术刀和镊子两部分组成，以及嵌入多个电磁线圈的磁性系统。机械臂可以通过微切口插入患者的大脑，医生可以通过调整流入线圈的电量来控制磁场，使机械臂可以根据需要夹紧、驱动或切割组织。

团队将豆腐和覆盆子放入大脑模型中，以测试机器人的性能。数据显示，磁控手术刀切口一致且狭窄，平均切割宽度为0.3-0.4。mm，远远超过0.6-2.1mm的传统手工工具精度范围。另外，夹持器抓取目标的成功率也达到了76%，显示出可靠的操作稳定性。

现在，这个团队正在努力将这个系统整合到医院手术室。这个机器人即将进入临床试验阶段，随着技术的不断成熟迭代。