近日，中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院生物醫(yī)學(xué)與健康工程研究所微創(chuàng)中心李英田副研究員課題組與哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院Pierre E Dupont教授在Soft Robotics（中科院一區(qū)，IF=8.071）合作發(fā)表題為“A Soft Robotic Balloon Endoscope for Airway Procedures”的文章。深圳先進(jìn)院李英田副研究員為第一作者，深圳先進(jìn)院為第一完成單位。

　　內(nèi)窺鏡和球囊導(dǎo)管已廣泛用于氣道和食道等人體自然腔道的診療措施中，它們常組合使用，以內(nèi)窺鏡識(shí)別狹窄阻塞區(qū)域，并通過球囊擴(kuò)張術(shù)來緩解病癥。然而，球囊導(dǎo)管需深入腔道進(jìn)行治療，極易遮擋內(nèi)窺鏡視野，難以準(zhǔn)確定位球囊與病變組織的相對(duì)位置。此外，肺中狹窄的部位通常位于轉(zhuǎn)角處，會(huì)進(jìn)一步增加球囊的視覺定位、球囊擴(kuò)張監(jiān)測(cè)和擴(kuò)張后組織檢查的難度。 

　　針對(duì)上述挑戰(zhàn)，該工作設(shè)計(jì)了國際上第一款專為呼吸道檢查和球囊擴(kuò)張術(shù)的軟體爬行內(nèi)窺鏡機(jī)器人。基于球囊結(jié)構(gòu)，這款機(jī)器人可以在腔道內(nèi)自主運(yùn)動(dòng)、繞過轉(zhuǎn)角并執(zhí)行球囊擴(kuò)張術(shù)；該機(jī)器人結(jié)構(gòu)具有尺寸可變性，能較好適應(yīng)呼吸道中不同的腔道內(nèi)徑；機(jī)器人具有一個(gè)中央空腔，不僅可使得機(jī)器人在呼吸道中運(yùn)動(dòng)時(shí)保證空氣暢通，還為未來更多功能的集成提供了可能性；機(jī)器人使用的均是生物相容性材料、驅(qū)動(dòng)為手術(shù)室中通用的高壓和真空氣體，且加工成本可控（機(jī)器人本體不到35人民幣）。該機(jī)器人在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和動(dòng)物的體外組織中進(jìn)行了功能測(cè)試，證實(shí)了此機(jī)器人可消除由于組合使用內(nèi)窺鏡和球囊導(dǎo)管而引發(fā)的視覺遮擋問題，它還提供了檢查轉(zhuǎn)角處病變組織的能力。 

　　圖1. 機(jī)器人導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)。（A）三通管接頭轉(zhuǎn)彎實(shí)驗(yàn)。（B）動(dòng)物豬活體外組織與機(jī)器人原型機(jī)。（C）豬氣管內(nèi)，機(jī)器人視角中顯示的三個(gè)支氣管位置。（D）下肺葉支氣管位置。（E）從右下葉支氣管內(nèi)觀察下一分支。（F）從左下葉支氣管內(nèi)觀察下一分支。 

　　全文鏈接：https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/soro.2020.0161