隨著微創(chuàng)手術(shù)的普及,普通患者的痛苦得到大大減輕,術(shù)后恢復(fù)也更快。然而,微創(chuàng)手術(shù)器械的尺寸限制也導(dǎo)致手術(shù)難度加大,特別是在狹窄、復(fù)雜的內(nèi)部環(huán)境中操作時。而利用軟體機器人技術(shù)可以有效地解決這個問題,特別是利用磁性驅(qū)動機器人,可以實現(xiàn)精確的導(dǎo)航、立體成像和精細操作,已成為微創(chuàng)手術(shù)領(lǐng)域的熱門技術(shù)。
圖一:磁性軟體機器人鏈(MaSoChains)的概念、結(jié)構(gòu)和工作機制。
然而,由于導(dǎo)管鞘的內(nèi)徑和人體創(chuàng)口的尺寸限制,微創(chuàng)手術(shù)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(xué)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(shù)通過利用自身的彈性和磁性,可以自動折疊成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),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(dǎo)航設(shè)備兼容,并提供許多難以通過現(xiàn)有外科手術(shù)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(fù)雜的二維和三維幾何結(jié)構(gòu)的動態(tài)折疊過程。
圖四:基于三段折疊的MaSoChain膠囊內(nèi)窺鏡。
原文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41467-023-36819-z
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