科技日報訊 （通訊員靳瑩 記者馮國梧）近日，天津大學師生研發(fā)了一款“核磁儀導航絲傳動乳腺癌近距離粒子植入機器人”，在核磁儀等成像儀器導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)，達到“靶向”持續(xù)放射殺死癌細胞。這款機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。

    在這款智能機器人研制中，天大師生設(shè)計了巧妙的“絲傳動”，從而使機器人的旋轉(zhuǎn)、升降、搖擺、前后進針、推送藥物等所有動作都是通過多條高強度的非金屬絲的巧妙纏繞來帶動。由于是這樣“懸絲診病”，電機可以放在離核磁共振儀較遠的地方，減少“偽影”，也使醫(yī)生能夠“遠程”操控，離放射性粒子更遠一些。

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

    手術(shù)時，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)實時檢測針刺目標點的位置，將采集到的圖像傳送至計算機。計算機對圖像進行處理后，結(jié)合可編程邏輯控制器傳送過來的信號，對針刺軌跡路線進行調(diào)整，并發(fā)送相應(yīng)指令來控制機器人，從而將放射性粒子準確植入癌變部位。

    設(shè)計中，研發(fā)人員摒棄了傳統(tǒng)的升降、平移等運動結(jié)構(gòu)，設(shè)計了“環(huán)套乳房全方位旋轉(zhuǎn)穿刺結(jié)構(gòu)”，只需一個旋轉(zhuǎn)自由度即可實現(xiàn)對乳房各個方向的穿刺，再附加一個針刺系統(tǒng)搖擺自由度輔助矯正進針姿態(tài)，使針刺的位置誤差低于1mm。