微磁智清

王茂霖

血栓可引起心肌梗塞、腦栓塞和腎功能衰竭等。目前市面上治療血栓的方法主要包括：注射抗凝劑、纖維蛋白溶解藥物和微創(chuàng)導管剝脫手術等，這些治療手段均存在較大的副作用，如出血性并發(fā)癥、血管損傷和繼發(fā)性斑塊阻塞等。如此背景之下，用于血栓治療的微機器人理念應運而生。

從理論上講，微機器人兼具尺寸小、可控性能強、生物兼容的特點，在血栓治療領域的應用潛力極大。

利用微機器人技術進行血栓治療可無損地將其投放到血管病灶區(qū)域，以無線驅動的方式控制其進行清理和修復作業(yè)，這將極大地降低微創(chuàng)治療所帶來的手術風險以及藥物治療對人體的二次傷害風險。但在微尺度下，微機器人運動效率低，控制精度低。我們團隊的“微磁智清”項目就是圍繞如何實現面向血栓清除的微機器人高精度自主運動開展的。

我們的機器人系統(tǒng)由電磁驅動系統(tǒng)、仿生微機器人和視覺伺服控制系統(tǒng)構成。在磁驅動系統(tǒng)方面，團隊設計具有半開放式操作空間的磁控系統(tǒng)，使得用戶易于操作?；谀娲欧ǚ€(wěn)定、易控、高精度的優(yōu)勢，它生成多種磁場，且磁場誤差極低。在控制系統(tǒng)方面，團隊利用神經網絡建立磁場與運動的映射作為前饋控制器，實現了微機器人高精度路徑跟隨和視覺伺服控制。

在體外模擬實驗中，我們的微機器人在外部磁場的控制下，通過路徑跟隨對血栓的反復鉆孔，最終實現血栓清理，比傳統(tǒng)擴散式藥物遞送效率提升了30%。相比于同種類同尺寸的微機器人，我們速度更快，控制精度更高，擁有更多功能。

目前，我們的微機器人相關技術已經在301、積水潭等醫(yī)院應用。

責任編輯：刁雅琴