科技日報(bào)訊 （通訊員靳瑩 記者馮國梧）近日，天津大學(xué)師生研發(fā)了一款“核磁儀導(dǎo)航絲傳動(dòng)乳腺癌近距離粒子植入機(jī)器人”，在核磁儀等成像儀器導(dǎo)航下將一定劑量放射性粒子放至病灶中，使其一直保留在體內(nèi)，達(dá)到“靶向”持續(xù)放射殺死癌細(xì)胞。這款機(jī)器人治療不僅具有微創(chuàng)、副作用小等優(yōu)勢，而且還能避免人工穿刺。

    在這款智能機(jī)器人研制中，天大師生設(shè)計(jì)了巧妙的“絲傳動(dòng)”，從而使機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)、升降、搖擺、前后進(jìn)針、推送藥物等所有動(dòng)作都是通過多條高強(qiáng)度的非金屬絲的巧妙纏繞來帶動(dòng)。由于是這樣“懸絲診病”，電機(jī)可以放在離核磁共振儀較遠(yuǎn)的地方，減少“偽影”，也使醫(yī)生能夠“遠(yuǎn)程”操控，離放射性粒子更遠(yuǎn)一些。

    研發(fā)人員經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，采用了核磁兼容的超聲波電機(jī)來驅(qū)動(dòng)機(jī)器人；用符合力學(xué)性能要求且具有“順磁性”的pve工程塑料來制造機(jī)器人整體；關(guān)鍵部件，如針管針芯等使用鈦合金以增加強(qiáng)度和可靠性，軸承、螺栓、螺母等使用了氮化硅陶瓷材料。

    手術(shù)時(shí)，病人俯臥在核磁共振儀腔體內(nèi)的病床上，醫(yī)生通過MRI系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測針刺目標(biāo)點(diǎn)的位置，將采集到的圖像傳送至計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)對圖像進(jìn)行處理后，結(jié)合可編程邏輯控制器傳送過來的信號，對針刺軌跡路線進(jìn)行調(diào)整，并發(fā)送相應(yīng)指令來控制機(jī)器人，從而將放射性粒子準(zhǔn)確植入癌變部位。

    設(shè)計(jì)中，研發(fā)人員摒棄了傳統(tǒng)的升降、平移等運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了“環(huán)套乳房全方位旋轉(zhuǎn)穿刺結(jié)構(gòu)”，只需一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度即可實(shí)現(xiàn)對乳房各個(gè)方向的穿刺，再附加一個(gè)針刺系統(tǒng)搖擺自由度輔助矯正進(jìn)針姿態(tài)，使針刺的位置誤差低于1mm。