科大製全球最小手術機械人

●申亞京(左二)領導的團隊,成功研發出一款全球最小的多功能手術機械人。 科大圖片
●申亞京(左二)領導的團隊,成功研發出一款全球最小的多功能手術機械人。 科大圖片

  香港文匯報訊(記者 高鈺)香港科技大學電子及計算機工程學系副教授申亞京領導的團隊,成功研發出一款全球最小的多功能手術機械人,體積較現有同類型機械人小60%,具拍攝及精準導航能力,可協助醫療人員在人體內取樣、傳送藥物及進行激光熱療手術,其障礙物檢測距離表現更有十倍提升,有助將微創手術應用於人體內支氣管末端、輸卵管等微小腔道分支,擴大應用範圍。研究成果最近已在《自然通訊》上發表。

  這款微型醫療手術機械人主要由4部分組成,包括由光纖組成的光學拍攝系统,切合特定診療目標的工具,並由空心骨架包裹固定上述組件,配以用於控制的功能化外膜。其中空心骨架採用微尺度3D打印技術製造,而功能化皮膚則由磁噴塗技術製作而成,有助令微型機械人的體積保持細小,易於在手術中使用。

  此外,機械人外層表面會塗上一層水凝膠,用以減少它在人體內移動的摩擦力。

  直徑僅0.95毫米 集三大功能

  據介紹,這款機械人的直徑僅為0.95毫米,突破了現有技術限制的「不可能三角」,集三大功能於一身,它具備高清拍攝功能,有助延伸障礙物檢測距離至約9.4毫米,與理論極限相比,這是十倍提升。其移動精確度亦提升至小於30微米,達至更細小、更靈巧,並能大幅擴展其成像區域,超越中心傳像束的固有成像比例約25倍。

  團隊已將機械人用於肺部支氣管模型及離體豬肺內進行測試,證實機械人能在受限環境中保持優秀的介入導航能力,並拍攝清晰的掃描成像,同時能在困難部位實踐多種治療功能。

  申亞京指出,微型醫療手術機械人常應用於微創手術,惟目前技術難以同時實施內視鏡手術操作、準確的導航功能且體積微小,有關項目正好為醫療科技發展開闢新領域。

  現時微型機械人已應用在各種疾病的診療中,例如在心臟手術中協助置入冠狀動脈支架,在胃潰瘍和十二指腸潰瘍手術中進行腹腔鏡切除治療等。在是次研發的成功基礎上,團隊計劃繼續改進機械人的性能。