微型磁控机器人可模拟外科医生灵巧动作

加拿大多伦多大学和加拿大病童医院科学家，携手开发出一套微型神经外科机器人。该磁控机器人直径约3毫米，可模拟外科医生灵巧动作，精准夹持、拉动和切割身体组织，为侵入性更小的脑部手术提供了新工具。相关研究论文发表于近日出版的《科学·机器人》杂志。

传统脑部手术通常需要医生切开部分颅骨以暴露病灶，不仅创伤大、风险高，术后恢复周期也长。最新面世的微型磁控机器人为侵入性较小的脑部锁孔手术（通过小切口进行的外科手术）提供了新途径，有望大幅减轻手术创伤。

医学界使用直径为8毫米的机器人在人体其他部位进行锁孔手术已有几十年历史，但研制出一款直径小于3毫米的神经外科机器人始终面临瓶颈。这是因为目前的机器人手术工具通常由与电动机相连的电缆驱动，如果电缆过细会因摩擦断裂，过粗又难以微型化。新系统采用了外部磁场驱动技术，成功突破了这一物理限制。

最新面世的机器人系统由两部分组成：包括夹具、手术刀与镊子的机械臂，以及嵌入了多个电磁线圈的磁性系统。机械臂可通过一个微型切口插入患者的大脑，医生则能通过调节流入线圈的电量操纵磁场，使机械臂根据需要夹紧、拉动或切割组织。

团队将豆腐和覆盆子置于大脑模型内以测试机器人的性能。结果显示，磁控手术刀切口一致且狭窄，平均切割宽度为0.3—0.4毫米，远超传统手工工具0.6到2.1毫米的精度范围。此外，夹持器抓取目标的成功率也达到了76%，展示出可靠的操作稳定性。

目前，团队正致力于将这套系统整合到医院手术室。随着技术的不断成熟迭代，这款机器人即将进入临床试验阶段。