“膠囊醫生”有望代替腸鏡檢查

日前，天津大學機械工程學院副教授宋智斌團隊提出膠囊機器人活檢采樣新策略。他們研發的新型活檢膠囊機器人能夠高速切割結腸內可疑病變組織，避免現有活檢方式存在的組織撕裂等問題。相關成果已發表在中國科技期刊卓越行動計劃高起點新刊《機器人和仿生系統》。

在人體消化道疾病中，結直腸癌是一個直接威脅人體健康的隱形殺手。結腸鏡檢查是結直腸癌診斷的“金標準”，它可以讓醫生直觀地看到結直腸里的病灶，并取活檢獲得病理診斷。傳統結腸鏡會給患者帶來不適感，膠囊內窺鏡作為一種內鏡診斷方法，可以降低使用者的不適程度，擁有廣泛前景。然而，目前臨床使用的膠囊內窺鏡無法進行活檢采樣，學界提出了多種膠囊內窺鏡活檢策略，但在獲取腸道組織時易造成撕裂和粘連等問題。

“膠囊內窺鏡也稱膠囊機器人，利用膠囊機器人進行腸胃、食道等部位的檢查，不僅能提供圖像信息，還能進行活檢操作，是未來消化道疾病篩查的主要發展方向。”宋智斌說，他帶領團隊提出了“為活檢膠囊機器人安裝高速旋轉刀片”的活檢采樣新策略，還為這款安裝高速旋轉刀片的膠囊機器人安裝了一個小小的永磁體，通過外部磁場來控制其運動。高速旋轉刀片則由一個旋緊的螺旋彈簧激活，這種螺旋彈簧可以提供比馬達或同等質量的磁鐵更強勁的瞬時動力，同時可以有效避免運動控制和活檢操控之間的相互干擾。同時，團隊還設計了觸發機構以保證可靠的采樣。根據離體豬大腸活檢取樣驗證結果顯示：新型活檢膠囊機器人可以實現多次活檢觸發，并且當其高于一定切割速度可有效避免軟組織撕裂，有望成為未來臨床胃腸檢查的全新手段。

“這項研究成果可實現一次檢查、多次活檢的功能，為未來具有活檢功能的膠囊機器人臨床應用提供了技術支持。”宋智斌表示，“這會進一步提高胃腸疾病診療水平，也是膠囊機器人未來的發展方向。”