隨著微創(chuàng)手術的普及,普通患者的痛苦得到大大減輕,術后恢復也更快。然而,微創(chuàng)手術器械的尺寸限制也導致手術難度加大,特別是在狹窄、復雜的內部環(huán)境中操作時。而利用軟體機器人技術可以有效地解決這個問題,特別是利用磁性驅動機器人,可以實現(xiàn)精確的導航、立體成像和精細操作,已成為微創(chuàng)手術領域的熱門技術。
圖一:磁性軟體機器人鏈(MaSoChains)的概念、結構和工作機制。
然而,由于導管鞘的內徑和人體創(chuàng)口的尺寸限制,微創(chuàng)手術器械的大小和功能都受到了局限,難以進一步優(yōu)化。為了解決這個問題,瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院(ETH Zurich)的研究人員開發(fā)了一種新型的自折疊軟機器人鏈,稱之為MaSoChains。該技術通過利用自身的彈性和磁性,可以自動折疊成穩(wěn)定的結構,并可以根據(jù)需要進行自由組合,實現(xiàn)不同的形態(tài)和功能。這種磁性軟體機器人可以與最先進的磁性導航設備兼容,并提供許多難以通過現(xiàn)有外科手術工具實現(xiàn)的理想特征和功能。該工作以“Self-folding soft-robotic chains with reconfigurable shapes and functionalities”為題發(fā)表在《Nature Communications》上(Nat Commun 14, 1263 (2023))。
圖二:復雜的二維和三維幾何結構的動態(tài)折疊過程。
圖四:基于三段折疊的MaSoChain膠囊內窺鏡。
原文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41467-023-36819-z
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