天大机器人“悬丝诊病” 能“靶向”治癌症

　　天津北方网讯：《西游记》中有这样一段剧情：朱紫国国王患病，孙悟空为其诊脉，通过“悬丝诊脉”，诊断国王为“双鸟失群”之症。日前，“MRI(核磁共振仪)导航丝传动乳腺癌近距离粒子植入机器人”在第七届全国大学生创新创业年会上亮相。“我们的智能机器人可以‘悬丝诊病’，更能够‘靶向’治疗癌症”。研发者之一、天津大学机械学院本科生毛含舟表示。

　　机器人“靶向”治疗癌症

　　全世界每年约有120万妇女罹患乳腺癌，中国约有47万人，是中国女性发病率最高的癌症类型。治疗乳腺癌传统的手术切除和化疗方法对于身体伤害较大，更会带来心理创伤。

　　“近距离粒子植入局部放射治疗是先进的癌症治疗方法。”毛含舟介绍，“就是在核磁共振仪等成像仪器下将一定剂量放射性粒子注射至病体中，使其一直保留在体内持续放射治疗癌症细胞，我们把这种精准、微创、副作用小的治疗方法叫做‘靶向’治疗方法，将是未来癌症手术治疗的发展趋势。”

　　目前，近距离粒子植入局部放射治疗手术在操作上还面临一些挑战，如放射性粒子对手术医生伤害大，手术技术参差不齐等。而天大师生研发的这款机器人不仅能够以最微小的创伤达到最好的手术效果，又能避免人工穿刺，保证医生良好的工作环境。

　　“悬丝诊病”减少“伪影”

　　在核磁共振仪这样的环境下实施手术，要尽量避免在核磁成像过程中产生“伪影”，所谓“伪影”是成像过程中因外界干扰形成的原本没有的影像，它会影响治疗的准确性。为此，天大师生设计了巧妙的“丝传动”来克服。“机器人的旋转、升降、前后进针、推送药物等都是通过多条高强度的非金属丝的巧妙缠绕来带动。”毛含舟说，正是由于这样的“悬丝诊病”，电机可以放在离核磁共振仪较远的地方，减少“伪影”，也使医生能够远程操控。

　　手术时，病人将俯卧在核磁共振仪腔体内的病床上，医生通过MRI系统实时检测针刺目标点的位置，将采集到的图像传送至计算机，计算机对图像进行处理后，结合传送过来的信号，对针刺轨迹路线进行调整，并发送相应指令来控制机器人，从而将放射性粒子准确植入癌变部位。

　　核磁共振仪腔体的直径约为600mm，机器人的工作空间仅为300mm左右，而且乳房会因挤压而变形，影响针刺目标点。因此，研发人员设计了“环套乳房全方位旋转穿刺结构”，只需一个旋转即可实现对乳房各个方向的穿刺，再附加一个针刺系统辅助矫正进针姿态，使针刺的位置误差低于1mm(实验数据)。

　　师生希望能尽快用于临床

　　该台机器人其实是机械学院师生们研发的第三代产品，设计理念与应用领域在中国尚无先例，已拥有十余项国家授权发明专利。

　　毛含舟的指导教师、天津大学机械学院副教授姜杉介绍说，“这款机器人，除了应用于乳腺实体肿瘤的近距离粒子植入手术，还可应用于MRI导航下的活体组织检测。”“目前，我们正在实验中继续测试它的性能。”姜杉说，“我们的目标是让它能够更快应用于临床。”