新興公司NISI Limited目前正在開發(fā)一種微型手術(shù)機器人，該機器人可以通過人體的自然開口插入，并且只能在腹部內(nèi)部展開。為了實現(xiàn)這一目標，工程師正在將組件推向極限并超越極限。

在醫(yī)療技術(shù)世界中，最近有許多驚人的新發(fā)展。外科手術(shù)機器人的世界可能很快就會改變：2018年夏天，總部位于香港的初創(chuàng)公司NISI宣布已成功對活豬進行了一系列婦科手術(shù)。乍一看，這聽起來可能沒什么特別的：但是，在手術(shù)中，外科醫(yī)生使用了一個已經(jīng)插入直腸的小型機器人。據(jù)該公司稱，這是世界上第一個。

NISI成立于2012年，與香港和劍橋的大學合作開發(fā)了一種機器人系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在腹部和骨盆區(qū)域進行復雜的微創(chuàng)手術(shù)，而不會留下明顯的疤痕。NISI的Corinna Ockenfeld博士說：“我們希望成為無創(chuàng)機器人技術(shù)的世界領(lǐng)先專家。” 2018年夏季成功進行的手術(shù)為醫(yī)療技術(shù)初創(chuàng)企業(yè)提供了巨大的動力。計劃在2021年進行首次人類手術(shù)。

微型機器人的好處

NISI手術(shù)系統(tǒng)背后的思想如下：手術(shù)機器人通過自然孔插入，通常是肛門或陰道。這樣，僅需在體內(nèi)進行小切口即可將幾種外科手術(shù)工具引入腹部。當前的系統(tǒng)需要幾個切口，每個器械一個。新技術(shù)有很多好處：手術(shù)中失血更少，傷口并發(fā)癥更少，患者的恢復時間更短，并且沒有可見的疤痕。

機器人本身具有兩個伸入體內(nèi)的小臂，并且可由外科醫(yī)生在控制面板上進行控制。兩個機械臂由maxon的微型電機提供動力，并具有高達10個的自由度。該系統(tǒng)還具有高分辨率2D和3D攝像機并提供觸覺反饋，因此外科醫(yī)生可以感覺到另一端正在發(fā)生的事情，并且可以以最高的精度工作。

要使外科手術(shù)機器人達到更高的水平，不僅需要杰出的技術(shù)人員和工程師，還需要：質(zhì)量組件是關(guān)鍵要素。因此，NISI正在測試各種概念和組件組合。Ockenfeld表示：“我們希望在醫(yī)療和機器人技術(shù)領(lǐng)域達到頂尖。” 對于電動機，這需要非常小的尺寸和非常高的功率密度。“我們與maxon緊密合作，每周進行一次信息交流。我們非常感謝過去幾年中獲得的支持。與maxon的合作非常高效，對雙方都非常有價值。”

手術(shù)機器人的原型目前使用EC系列的各種無刷直流電動機，直徑從4到8毫米，并配有匹配的行星齒輪箱。雙方都將精密驅(qū)動器推向極限，有時會超出標稱規(guī)格運行。但是，BLDC電機是為滿足特定需求而定制的。它們要求高功率密度，必須滿足極其嚴格的質(zhì)量標準，并且必須密封以防體液泄漏。將來，驅(qū)動器還將需要具有生物兼容性。

下一步是使整個系統(tǒng)更小，使電機更具動態(tài)，并擴大機器人的工作范圍。Ockenfeld說：“我們會處理每一個小細節(jié)，并采用創(chuàng)新的方法來解決問題。” NISI一步一步地接近實現(xiàn)無創(chuàng)手術(shù)而沒有疤痕的愿景。

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