不過，目前市面上大多數膠囊機器人僅用於獲取圖像信息，而缺乏采集樣本的能力。但當遇到可疑病灶時，活檢是必不可少的。雖然也有一些活檢膠囊機器人，但由於結腸組織的柔韌性，在獲取腸道組織的同時避免撕裂和粘連仍然是一個挑戰。
“這就好像把肉放在案板上切時非常容易，而如果肉是掛著的，切起來就困難多了。”宋智斌介紹，為了解決這個難題，科研團隊提出為活檢膠囊機器人安裝高速旋轉刀片的采樣新策略：高速旋轉的鋒利刀片，能在可疑組織不動時迅速將其切割。
為了實現這個想法，科研團隊還為這款安裝高速旋轉刀片的新型膠囊機器人安裝了一個小小的永磁體，通過外部磁場來控制其運動。高速旋轉刀片則由一個旋緊的螺旋彈簧激活，這種螺旋彈簧可以提供比馬達或同等質量的磁鐵更強勁的瞬時動力，同時可以有效避免運動控制和活檢操控之間的相互幹擾。
此外，科研團隊還設計了一個觸發機構，使用鮑登綫纜傳遞觸發力實現活檢。為避免誤觸發，扳機力保持大於指定閾值，并可通過安裝在操作端的力傳感器對醫生施加的觸發力進行實時監測。活檢機構及觸發機構的設計還考慮了多次活檢的潛在需求，可進行不同部位的活檢采樣。
宋智斌介紹，使用時，活檢膠囊機器人首先從肛門進入結腸，在外部磁場的驅動下在腸道內運動，通過視覺圖像傳輸探尋并靠近可疑組織，移動觸發器操作端中的滑塊就可以拉動鮑登綫纜進行觸發采樣。顯示面板可以實時顯示觸發力度，以確保安全性。觸發結束後活檢刀具可重新恢複到初始狀態，准備下一次活檢。
未來機器人操作將更精准可靠
相比其他機器人，我國膠囊機器人的研究起步并不算晚，經過近20年的發展，我國研發的膠囊機器人已經基本上達到了與國外并跑的水平，并且在國內的上百家醫院得到了應用推廣，在胃腸道疾病的檢查，特別是在消化道癌症的早期篩查方面發揮了重要作用。 |
