醫療領域,微型機器人憑借微創、精準等特性,為給藥、診斷及手術等場景帶來更多可能,成為新興研究方向。
不過,現有的醫療微型機器人往往難以兼顧外形小巧、精確操縱和可視化這三大要求,面臨尺寸、精度與功能約束,被稱為“不可能三角”。
近日,來自香港科技大學、香港城市大學、中國科學院深圳先進技術研究院等機構的研究人員在Nature Communications上發表了題為Sub-millimeter fiberscopic robot with integrated maneuvering, imaging, and biomedical operation abilities的研究論文。
其中提出了一種光纖機器人,實現了0.95 mm的超薄輪廓,成為全球最小的多功能生物醫學機器人,體積較現有機器人縮小60%。
不僅如此,該微型機器人還擁有強大的性能,具備清晰成像與精確操控的能力,如障礙物檢測距離超過了理論極限的十倍,并將固有視野擴大了約25倍等。
更進一步的,研究人員通過體外豬模型試驗,驗證了該機器人能夠進入肺支氣管等體內受限的通道環境,并執行取樣、藥物輸送、激光消融等功能。
香港科技大學電子與計算機工程系副教授沈雅靜表示,這款開創性的機器人在臨床應用方面具有巨大的潛力,有望實現難以觸及的身體部位的早期診斷和治療。
香港科技大學博士后研究員張鐵山表示,將進一步優化光纖機器人的設計和控制,優先考慮介入手術的安全性和可靠性,期待進行體內試驗以證明其在臨床場景中的表現。
數據顯示,2022年全球微型機器人市場規模達302億美元(約合人民幣2195億元),預計到2030年將增長至1045億美元(約合人民幣7597億元),復合年增長率為16.79%。
其中醫療將成為微型機器人最大應用場景之一,其核心驅動力來自微創手術、靶向給藥和精準診斷需求的激增,由此發展出介入手術、體內診斷和藥物遞送三大應用場景。
目前國內相關企業包括昂泰微精(顯微外科手術機器人)、巧捷力(內鏡手術機器人)、迪視醫療(眼科手術機器人)等。
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