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微型激光手术机器人开发成功！

大学仕 2021-01-26 09:26

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微型机器人激光转向末端执行器可用作现有内窥镜系统的微附件，用于微创手术。越来越多的医生开始使用外科手术激光切割，清创和烧灼组织。而且，在将激光与另一种主要医学趋势（微创手术）结合使用时，手术团队需要通过一个很小的切口来操纵激光。

一种新型的激光转向机电微型机器人可以使内窥镜手术变得更容易，更精确。尺寸仅为6毫米×11毫米的小型设备可放入现有的内窥镜手术设备中，并通过光纤连接传输辐射。先前在微创外科手术工具的末端控制激光分为两大类：光纤操纵和光学操纵。在前者中，主要组件是磁铁和电磁线圈，或者有时是电缆或推拉杆，会物理弯曲光纤的尖端；后一种方法是使用反射镜或棱镜引导激光束从光纤末端射出。两种方法都有其缺点，第一种方法具有有限速度或运动范围，第二种是小型化。

为了克服这些挑战，美国哈佛大学的Peter A. York和Robert J. Wood领导的研究人员设计了一种激光转向系统，该系统集成了压电弯曲致动器和三个微型旋转镜。激光束通过光纤进入微型机器人，梯度折射率准直透镜使光束变窄并对齐。在设计设备时，团队假设此时光束的宽度为1毫米。微型平凸透镜聚焦光，固定镜以90度角反射光。光路上的下一个是可控反射镜，它将光束引导到手术部位。

微型机器人激光操纵末端执行器的尺寸

激光制造，模块化组装

为了制造这种设备，哈佛大学的研究人员将现成的零件与他们使用激光微加工工具制造的定制设计组件结合在一起。为了将各个部分放在一起，团队需要开发一种新的模块化组装技术，该技术将简化设备未来版本的组装过程。科学家仅用低功率的红色激光指示器演示了概念验证微型机器人。该团队目前正在努力将激光转向技术与现代手术中使用的大功率激光器（最常见的是二氧化碳激光器）类型相集成。

来源：贤集网

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