微型手術機器人同樣需要微型元件

 

新興公司NISI Limited目前正在開發一種微型手術機器人，該機器人可以透過人體的自然開口插入，並且只能在腹部內部展開。為了實現這一目標，工程師正在將元件推向極限並超越極限 ， 更多資訊盡在振工鏈 。

在醫療技術世界中，最近有許多驚人的新發展。外科手術機器人的世界可能很快就會改變：2018年夏天，總部位於香港的初創公司NISI宣佈已成功對活豬進行了一系列婦科手術。乍一看，這聽起來可能沒什麼特別的：但是，在手術中，外科醫生使用了一個已經插入直腸的小型機器人。據該公司稱，這是世界上第一個。

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

微型機器人的好處

NISI手術系統背後的思想如下：手術機器人透過自然孔插入，通常是肛門或陰道。這樣，僅需在體內進行小切口即可將幾種外科手術工具引入腹部。當前的系統需要幾個切口，每個器械一個。新技術有很多好處：手術中失血更少，傷口併發症更少，患者的恢復時間更短，並且沒有可見的疤痕。

機器人本身具有兩個伸入體內的小臂，並且可由外科醫生在控制皮膚上進行控制。兩個機械臂由maxon的微型電機提供動力，並具有高達10個的自由度。該系統還具有高解析度2D和3D攝像機並提供觸覺反饋，因此外科醫生可以感覺到另一端正在發生的事情，並且可以以最高的精度工作。

要使外科手術機器人達到更高的水平，不僅需要傑出的技術人員和工程師，還需要：質量元件是關鍵要素。因此，NISI正在測試各種概念和元件組合。Ockenfeld表示：“我們希望在醫療和機器人技術領域達到 頂尖 。” 對於電動機，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，每週進行一次資訊交流。我們非常感謝過去幾年中獲得的支援。與maxon的合作非常高效，對雙方都非常有價值。”

手術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，並配有匹配的行星齒輪箱。雙方都將精密驅動器推向極限，有時會超出標稱規格執行。但是，BLDC電機是為滿足特定需求而定製的。它們要求高功率密度，必須滿足極其嚴格的質量標準，並且必須密封以防體液洩漏。將來，驅動器還將需要具有生物相容性。

下一步是使整個系統更小，使電機更具動態，並擴大機器人的工作範圍。Ockenfeld說：“我們會處理每一個小細節，並採用創新的方法來解決問題。” NISI一步一步地接近實現無創手術而沒有疤痕的願景， 更多資訊盡在振工鏈 。