天津大学研发“智能机器人”靶向治疗癌症

古典文学名著《西游记》中有这样一段情节：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(核磁仪)导航丝传动乳腺癌近距离粒子植入”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这样表示。

治疗乳腺癌有手术、化疗、放疗等方法。传统的乳房切除手术和化疗方法对于患者身体伤害较大，更会带来心理上的创伤。近距离粒子植入局部放射治疗是先进的癌症治疗方法，是在X射线、超声波、核磁仪等成像仪器导航下将一定剂量放射性粒子注射至病灶中，使其一直保留在体内持续放射治疗癌症细胞的“靶向”治疗方法，具有微创、副作用小等优势，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，手术技术的参差不齐会影响手术质量的可靠度等，且手术成本也较高。而天大师生研发的这款“MRI导航丝传动乳腺癌近距离粒子植入机器人”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，保证手术医生的良好工作环境。

在核磁共振仪这样特殊的环境下实施手术，要尽量避免在核磁成像过程中产生“伪影”，影响成像效果，降低手术精度。天大师生设计了巧妙的“丝传动”。该机器人的旋转、升降、摇摆、前后进针、推送药物等所有动作都是通过多条高强度的非金属丝巧妙缠绕来带动。由于是这样“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，离放射性粒子更远一些。

该台机器人其实是机械学院师生们研发的第三代产品。“基于核磁图像导航的前列腺针刺手术机器人”和“CT图像导航肺癌近距离粒子植入机器人”，已由机械学院的本科生、研究生们设计完成。该类型机器人的设计理念与应用领域在中国尚无先例，在国际上亦属于前沿技术和研究热点，曾得到国家自然科学基金、教育部新世纪优秀人才支持计划等项目的支持，已拥有十余项国家授权发明专利。

“这台‘MRI导航丝传动乳腺癌近距离粒子植入机器人’结构上更简单，性能上更优越。”毛含舟的指导教师、天津大学机械学院副教授姜杉介绍说，“它的研发属于机械与医学交叉的前沿学科，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。”

研发人员还希望在今后的研究中继续加以改进。“目前，我们正在实验中继续测试它的性能。”姜杉说，“我们与影像部医生合作研究，目标是让它能够更快应用于临床。”