WRC 2016 | 意大利比薩安娜大學(xué)教授Paolo Dairo：讓機(jī)器人鉆進(jìn)身體治療疾病

在科幻電影中，我們總能看見(jiàn)一些微型機(jī)器人進(jìn)入人的身體為人們治療一些疑難雜癥，其實(shí)這種方式已經(jīng)慢慢的成為了現(xiàn)實(shí)。在WRC 2016世界機(jī)器人大會(huì)22號(hào)的主論壇上，來(lái)自意大利比薩安娜大學(xué)的教授Paolo Dairo和大家分享一段將徹底改變腸胃診斷與治療的內(nèi)容——機(jī)器人進(jìn)入體內(nèi)的治療。

膠囊機(jī)器人的靈感

在會(huì)上Paolo Dairo坦誠(chéng)的說(shuō)，在科技方面，很多的研究靈感都來(lái)自于書(shū)籍和電影，尤其是科幻片，他曾經(jīng)看過(guò)一本名叫《Fantastic Voyage》，本書(shū)當(dāng)中描述了護(hù)士、醫(yī)生和航空飛行員的一些故事，其中就有一些“飛船狀的小東西在血管中飛馳的橋段”，這本書(shū)出版時(shí)候，這種情況基本上如夢(mèng)幻一般，然而，現(xiàn)在離實(shí)現(xiàn)也就是時(shí)間的問(wèn)題了。這本書(shū)也給了當(dāng)時(shí)的Paolo Dairo靈感，讓他開(kāi)始想做這種能進(jìn)入體內(nèi)的機(jī)器人。

在演講中，Paolo Dairo展示了他們研究的內(nèi)窺鏡膠囊機(jī)器人，用他的話來(lái)說(shuō)，服用幾個(gè)小藥片就能夠解決很多的事情。

Paolo Dairo表示，拋出了一組醫(yī)療數(shù)據(jù)，說(shuō)中國(guó)每年可能會(huì)新增十五萬(wàn)例的結(jié)腸癌的病人，這是一個(gè)非常可怕的病癥。但是以目前的醫(yī)療水平，做一些常規(guī)的篩查已經(jīng)能夠拯救很多人的生命。比如如果是在第一階段的話，百分之九十以上的癌癥都是能夠被治愈的，所以你只需要做一個(gè)結(jié)腸的檢查或者普通的篩查就能夠發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

目前腸胃篩查的技術(shù)也是用了柔性的內(nèi)視鏡，但是這種內(nèi)視鏡用起來(lái)病人仍然是非常痛苦的，因?yàn)樾枰獙Ⅲw型不算小的設(shè)備放入腸道中，所以很多人還是不愿意接受。現(xiàn)在有一個(gè)更好的解決方案，就是用一種帶有攝像功能的小膠囊進(jìn)行檢查，這樣就能夠進(jìn)入到腸胃當(dāng)中比較細(xì)微的地方，也能減少患者的痛苦。

2000年5月，《自然》雜志當(dāng)中發(fā)布了一篇文章，介紹了無(wú)線膠囊內(nèi)視鏡的技術(shù)，也是來(lái)自以色列的一些極具想像力的醫(yī)生開(kāi)發(fā)出來(lái)的，我們也參與了這個(gè)研發(fā)的過(guò)程，Paolo Dairo表示在當(dāng)時(shí)這是非常具有創(chuàng)意的一個(gè)產(chǎn)品，是一個(gè)工程領(lǐng)域的勝利。

它的靈感來(lái)自于那種蠕動(dòng)的小蟲(chóng)子，能夠進(jìn)入腸胃進(jìn)行自助的蠕動(dòng)和檢查。通過(guò)對(duì)兩千多名病人的臨床測(cè)試，人們?cè)谑褂眠@個(gè)技術(shù)的時(shí)候還是比較舒適的，它的痛苦比傳統(tǒng)的結(jié)腸內(nèi)視鏡檢查要降低百分之九十。

技術(shù)的完善

當(dāng)然，對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)，還需要繼續(xù)完善。

之前這種小的膠囊移動(dòng)的能力可能并不是特別強(qiáng)，需要繼續(xù)增強(qiáng)它的移動(dòng)能力成為Paolo Dairo的研究方向。在做增強(qiáng)動(dòng)力研究的時(shí)候，Paolo Dairo和他的團(tuán)隊(duì)嘗試了很多方式，其中有嘗試使用電池作為動(dòng)能，但這種解決方案可能并不是特別好。

后來(lái)他們使用磁吸的技術(shù)來(lái)驅(qū)動(dòng)它，也就是說(shuō)在這個(gè)膠囊里面并沒(méi)有電池，通過(guò)外部驅(qū)動(dòng)的方式移動(dòng)這個(gè)小的膠囊，效果似乎還不錯(cuò)。

除了機(jī)器人硬件之外，現(xiàn)在他們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一項(xiàng)技術(shù)，是機(jī)器人可以在病人的體內(nèi)釋放出一些藥物治療患者的疾病。未來(lái)的應(yīng)用領(lǐng)域就是盡可能的取代外科手術(shù)，或者對(duì)需要注射的病癥進(jìn)行治療，比如治療糖尿病的膠囊。

等到技術(shù)成熟，他們也會(huì)將這項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用到更多的病癥之中，讓膠囊機(jī)器人進(jìn)入到更復(fù)雜的器官之中，比如心臟系統(tǒng)。

Paolo Dairo表示，用于診斷、移動(dòng)和治療的模塊等這些技術(shù)已經(jīng)變得非常接近于現(xiàn)實(shí)了，最終他們還是要實(shí)現(xiàn)納米級(jí)別的治療。在納米級(jí)別治療的研究中還存在著很多的挑戰(zhàn)，其中一個(gè)應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的趨勢(shì)就是從過(guò)去需要用線纜的治療方式到無(wú)線的治療方式，以及從外部的電磁和電池的驅(qū)動(dòng)到內(nèi)部的自驅(qū)動(dòng)方式。

關(guān)于各國(guó)的醫(yī)療政策

膠囊機(jī)器人看上去非常符合未來(lái)的醫(yī)療趨勢(shì)，但是看上去讓人有很多擔(dān)心，它會(huì)不是出現(xiàn)故障，有沒(méi)有什么危險(xiǎn)？各國(guó)的醫(yī)療政策對(duì)此是如何看待的？針對(duì)這些問(wèn)題，在會(huì)后，雷鋒網(wǎng)與Paolo Dairo教授進(jìn)行了簡(jiǎn)短的討論。以下為他的回答：

其實(shí)這個(gè)內(nèi)窺鏡膠囊我們?cè)?000年的時(shí)候就已經(jīng)推出，到現(xiàn)在已經(jīng)有16年的應(yīng)用了，到目前為止，幾乎沒(méi)有嚴(yán)重的醫(yī)療事故的報(bào)道出現(xiàn)，目前已經(jīng)有許多的案例來(lái)使用這個(gè)技術(shù)，很少有案例反饋說(shuō)內(nèi)窺鏡膠囊機(jī)器人有什么風(fēng)險(xiǎn)。也僅僅是有大概千分之二三左右的案例表明患者會(huì)產(chǎn)生一些不適的情況。所以說(shuō)，目前來(lái)看這種技術(shù)非常安全，我個(gè)人認(rèn)為是可以接受的。

所以，有了過(guò)去大量的技術(shù)的應(yīng)用，相信監(jiān)管部門(mén)對(duì)于相應(yīng)新技術(shù)的批準(zhǔn)是更加容易的，因?yàn)樗麜?huì)參考這種技術(shù)在初出時(shí)應(yīng)用的成功率和安全性，這也就讓我們有機(jī)會(huì)做這個(gè)基礎(chǔ)之上的研究，革新這項(xiàng)技術(shù)。

目前無(wú)線的膠囊內(nèi)窺鏡的技術(shù)（自驅(qū)動(dòng)方式）已經(jīng)開(kāi)始和有些醫(yī)院開(kāi)始合作了，比如北京的一家醫(yī)院，該院的主治醫(yī)師就對(duì)這種技術(shù)持有非常樂(lè)觀的態(tài)度。

在歐洲，對(duì)于臨床試驗(yàn)已經(jīng)禁止使用動(dòng)物了，所以只能通過(guò)招募志愿者來(lái)參加臨床試驗(yàn)，因?yàn)榇饲拔覀儍?nèi)窺鏡膠囊技術(shù)成功率很高，所以很容易就招到的志愿者來(lái)進(jìn)行下一步的臨床試驗(yàn)。

這些都是有目共睹的，相信監(jiān)管部門(mén)對(duì)這些應(yīng)該會(huì)有信心去認(rèn)可它。

內(nèi)窺鏡膠囊機(jī)器人技術(shù)優(yōu)勢(shì)很明顯，因?yàn)樗鼤?huì)有攝像頭和機(jī)器人來(lái)操作，所以精準(zhǔn)度也非常高，也沒(méi)有創(chuàng)傷、不會(huì)流血，甚至不需要任何的消毒措施，吃進(jìn)去到時(shí)候就排掉了。一個(gè)小孩子還會(huì)經(jīng)常亂吃東西呢，這個(gè)應(yīng)該問(wèn)題不大。

雖然如此，但我們未來(lái)會(huì)研究將這項(xiàng)技術(shù)推進(jìn)血管里，這就很有技術(shù)挑戰(zhàn)了，實(shí)驗(yàn)需要很慎重，現(xiàn)在還暫時(shí)做不到。不過(guò)這絕對(duì)是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，比如讓膠囊進(jìn)入大腿、人腦等血管的地方進(jìn)行治療，這也是我們未來(lái)努力的方向。既然是趨勢(shì)和方向，只要是好的事情，政策方面不必過(guò)分擔(dān)心。

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