醫療干預越先進,似乎執行起來就越微創。例如,減肥手術曾經需要從患者的肚臍到隔膜開啟腹部;如今,此類手術透過僅幾釐米大小的切口以腹腔鏡方式完成。現在,麻省理工學院的研究人員已經制造出一種原型機器人,它可以在胃內執行簡單的手術,而無需任何切口或外部束縛——患者只需吞下它即可。
一旦進入消化道,微型機器人就會被包裹在冰錠中,到達胃部。冰融化後,機器人像一張摺紙一樣展開。展開後的機器人看起來像一張皺巴巴的紙,透過策略性放置的摺疊、狹縫和材料片移動,這些材料片在暴露於熱或磁場時會膨脹或收縮;這些運動點像關節和肌肉一樣工作。外科醫生使用電磁場從外部引導機器人,以作用於機載磁鐵。機器人還可以透過彎曲身體的褶皺抵住胃壁,以所謂的粘滑運動爬到合適的位置。
機器人的生物相容性身體——部分由豬腸製成(類似於香腸腸衣中使用的材料)——可以將藥物輸送到內部傷口或透過像創可貼一樣貼在傷口上來修補傷口。機器人還可以使用其磁鐵“拾取”並移除異物,例如吞下的紐扣電池。
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圖片來源:AXS 生物醫學動畫工作室;來源:“可吞食、可控和可降解的摺紙機器人用於修補胃部傷口”,作者:Shuhei Miyashita 等人。於 2016 年 5 月 16 日至 21 日在瑞典斯德哥爾摩舉行的 2016 年 IEEE 國際機器人與自動化會議上發表
該機器人尚未在人類或活體動物身上進行測試。但麻省理工學院機器人工程師丹妮拉·魯斯(Daniela Rus)的小組進行了這項研究,她認為這是“功能更強大的機器人”的成功概念驗證,這些機器人有一天可能會使用機載感測器來診斷內出血的來源。無需創傷性手術即可移除物體的能力將是一個巨大的飛躍。“我父親在 1970 年代患有腎結石,他們基本上切開了他身體的一半來取出這個東西,”魯斯說。“[微型機器人] 需要數年才能變得可行,但如果真的實現了,想象一下這種方法可以為這些手術做些什麼。”