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徐天添:微型特种机器人,瞄准你的眼科手术
作者:丁宁宁 发表时间:2019年03月20日

 

 

  眼睛是心灵的窗口,也是每个人最为重要的器官之一。然而,眼睛也是一个既敏感又脆弱的地方,容易伴随着许多疾病的发生。据统计,2016年我国相关眼科疾病患者已超过2亿人。

  目前在临床上,对于脉络膜新生血管类疾病,可以通过注射血管生成因子抑制剂的方法治疗,使病程暂时得到缓解;对于视网膜动静脉阻塞,可以采用选择性血管介入溶栓的方法治疗。但眼科手术需要心细如丝,而且手稳如山,治疗所需技巧性高,只有经验丰富的医生才能进行,限制了治疗手段的广泛应用。而且由于手部运动不稳定的局限性,以及需长时间准确把握手术工具而产生的疲劳感等因素,会影响手术质量和效率。

  如果,有一种微型机器人能够根据医生指令抵达阻塞的病变位置,并执行疏通血栓的任务,那么就可以很好地提高手术质量和效率。

  目前,中国科学院深圳先进技术研究院集成所智能仿生中心副研究员徐天添团队,正在研究一种微型特种机器人。项目“眼球内微创靶向治疗的微型机器人关键技术研究”获得深圳市科创委300万元的资助。

  徐天添毕业于巴黎第六大学,在可用于靶向治疗和微创手术的微型机器人的优化与控制方面有较为突出的创新性研究成果,2016年3月加入深圳先进院。

  她做的实验简直是小朋友们的“梦寐以求”,比方说用莲藕丝采用生物模板法制作的微型机器人、用3D打印制成的ABS微型机器人、用水凝胶制作的柔性微型机器人等。她一方面验证和优化各类微型机器人的功能参数和运动特性,另一方面用摄像头跟踪机器人的轴向与位置,通过改变磁场方向操控机器人运行轨迹。

  徐天添博士介绍,眼球内的液体结构,为微型机器人提供了运动的液体环境;眼球内晶状体的透明结构,使得在视网膜和脉络膜等病变部位的微型机器人可以直接通过眼底镜,采用单目视觉反馈的方法被捕捉到,这为微型机器人在眼球内微创治疗的应用提供了工程依据。

  由于眼球内部结构精细,要有效地避免触碰到危险区域。因此,如何精确地控制微型机器人的三维运动轨迹,是面向眼球内靶向治疗的微型机器人领域研究的重点问题之一。

  她认为,除了微创手术、靶向治疗、靶向辐射等医用外,微型特种机器人在细胞筛选等生物工程上也有喜人的应用前景。在深圳先进院这个面向产业的综合型科研平台上,跨学科研究成为可能。她也相信未来在微型机器人领域会有更多应用级的成果诞生。

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