在人體消化道疾病中,結(jié)直腸癌是一個(gè)直接威脅人體健康的隱形殺手。結(jié)腸鏡檢查是結(jié)直腸癌診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”,它可以讓醫(yī)生直觀地看到結(jié)直腸里的病灶,并取活檢獲得病理診斷。傳統(tǒng)結(jié)腸鏡會(huì)給患者帶來(lái)不適感,膠囊內(nèi)窺鏡作為一種內(nèi)鏡診斷方法,可以降低使用者的不適程度,擁有廣泛前景。然而,目前臨床使用的膠囊內(nèi)窺鏡無(wú)法進(jìn)行活檢采樣,學(xué)界提出了多種膠囊內(nèi)窺鏡活檢策略,但在獲取腸道組織時(shí)易造成撕裂和粘連等問(wèn)題。
“膠囊內(nèi)窺鏡也稱膠囊機(jī)器人,利用膠囊機(jī)器人進(jìn)行腸胃、食道等部位的檢查,不僅能提供圖像信息,還能進(jìn)行活檢操作,是未來(lái)消化道疾病篩查的主要發(fā)展方向。”天津大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院副教授宋智斌介紹。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)提出了“為活檢膠囊機(jī)器人安裝高速旋轉(zhuǎn)刀片”的活檢采樣新策略,還為這款安裝高速旋轉(zhuǎn)刀片的膠囊機(jī)器人安裝了一個(gè)小小的永磁體,通過(guò)外部磁場(chǎng)來(lái)控制其運(yùn)動(dòng)。高速旋轉(zhuǎn)刀片則由一個(gè)旋緊的螺旋彈簧激活,這種螺旋彈簧可以提供比馬達(dá)或同等質(zhì)量的磁鐵更強(qiáng)勁的瞬時(shí)動(dòng)力,同時(shí)可以有效避免運(yùn)動(dòng)控制和活檢操控之間的相互干擾。同時(shí),團(tuán)隊(duì)還設(shè)計(jì)了觸發(fā)機(jī)構(gòu)以保證可靠的采樣。根據(jù)離體豬大腸活檢取樣驗(yàn)證結(jié)果顯示:新型活檢膠囊機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)多次活檢觸發(fā),并且當(dāng)其高于一定切割速度可有效避免軟組織撕裂,有望成為未來(lái)臨床胃腸檢查的全新手段。
“這項(xiàng)研究成果可實(shí)現(xiàn)一次檢查、多次活檢的功能,為未來(lái)具有活檢功能的膠囊機(jī)器人臨床應(yīng)用提供了技術(shù)支持?!彼沃潜蟊硎荆斑@會(huì)進(jìn)一步提高胃腸疾病診療水平,也是膠囊機(jī)器人未來(lái)的發(fā)展方向?!?/span>