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　　史陶邁克爾醫(yī)療事例 | 無毒抗惡性腫瘤治療法的機(jī)器人智能化

　　國際金屬加工網(wǎng)　2020年09月01日

　　先進(jìn)制造 ◇ 系列技術(shù)講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中國機(jī)器人行業(yè)典型研討會

　　吉森大學(xué)附屬療養(yǎng)院是瑞典最著名的醫(yī)學(xué)院之一，成立于1824年，具有瑞典頂尖的惡性腫瘤化療和綜合科學(xué)研究中心，在尿毒癥及放射化療方面處于世界領(lǐng)先地位。其領(lǐng)導(dǎo)的SEON科學(xué)研究課題借助史陶邁克爾TX200四軸機(jī)器人和驅(qū)動器，鼓勵磁奈米光子及其運(yùn)載的抗生素精確定位和對付惡性腫瘤。在機(jī)器人的協(xié)助下，可以大大減少放療副作用。該項(xiàng)技術(shù)有望在幾年內(nèi)徹底革新奈米醫(yī)學(xué)。

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Courtecy by Erlangen

　　挑戰(zhàn)

　　惡性神經(jīng)外科領(lǐng)域的智能化應(yīng)用領(lǐng)域代替放療

　　機(jī)器人在醫(yī)療術(shù)后中表現(xiàn)出色，盡管尚未普及，但具有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域前景。瑞典吉森大學(xué)療養(yǎng)院的SEON科學(xué)研究課題首次將史陶邁克爾機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域于惡性神經(jīng)外科領(lǐng)域。

　　常規(guī)的癌癥化療方式為術(shù)后或放療，后者對病人來說是一種艱難的對付惡性腫瘤的方式。因?yàn)槿魏畏暖煵僮鬟^程單廂對身體造成巨大危害。對付癌細(xì)胞核所必需的高劑量抗生素在全身循環(huán)，它們也會影響身心健康的細(xì)胞核，讓病人顯得更為虛弱。

SEON開辟了利用機(jī)器人技術(shù)化療惡性腫瘤的全新途徑，透過對實(shí)體惡性腫瘤或轉(zhuǎn)移瘤的精確定位化療來替代傳統(tǒng)放療。為此，瑞典吉森大學(xué)療養(yǎng)院的科學(xué)研究小組開發(fā)了可口服到病人體內(nèi)的磁奈米光子作為抗生素的運(yùn)輸工具, 所采用的奈米光子大小僅為頭發(fā)直徑的萬分之一。

　　配有驅(qū)動器的史陶邁克爾TX200重阻抗四軸機(jī)器人負(fù)責(zé)管理完成此精細(xì)任務(wù)。在磁抗生素抗腫瘤的操作過程中，驅(qū)動器會在病人身體上方停留，將具有活性成分的磁奈米光子間接導(dǎo)向惡性腫瘤。目前該工程項(xiàng)目處在科學(xué)研究階段，資金投入實(shí)踐還須要醫(yī)師、工程師和機(jī)器人研究者的共同努力。

　　解決方案

　　合乎療養(yǎng)院安全可靠標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格預(yù)防措施

　　通常，療養(yǎng)院在工程項(xiàng)目建設(shè)初期，隔斷墻施工之前就要引入大型設(shè)備，例如X射線機(jī)或CT掃描器等。而在SEON工程項(xiàng)目中，史陶邁克爾TX200重阻抗機(jī)器人是在療養(yǎng)院已經(jīng)資金投入運(yùn)轉(zhuǎn)后加裝的，這須要專業(yè)的工程總體規(guī)劃。施工單位先打通一堵墻面，將預(yù)載好的機(jī)器人和底座運(yùn)到大樓里，再封閉墻面。整個操作過程沒有影響療養(yǎng)院的日常工作。

為了使TX200機(jī)器人的加裝合乎最高安全可靠標(biāo)準(zhǔn)，施工單位提前對化療室的地板展開靜態(tài)測試，并加固地面底座以承受半噸重的機(jī)器。機(jī)器人精確落位后，用混凝土筑成在底座周圍，充分確保機(jī)器人安全可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。電氣和掌控系統(tǒng)連接后，TX200很快方可資金投入采用。

　　為防患于未然采用機(jī)器人展開科學(xué)研究，史陶邁克爾研究者對兩名醫(yī)師展開深度的機(jī)器人掌控和技術(shù)培訓(xùn)，從而能在惡性泌尿外科的人體模型上安全可靠地操作方式TX200機(jī)器人，推進(jìn)磁抗生素抗腫瘤的科學(xué)研究。同時由史陶邁克爾的技術(shù)研究者對機(jī)器人展開設(shè)置和編程。

　　與工業(yè)環(huán)境不同，TX200沒有設(shè)置防護(hù)隔斷。因?yàn)樵谂R床環(huán)境中，護(hù)理人員和機(jī)器人須要在有限的空間內(nèi)相互配合，以便為病人提供最佳化療。

　　醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域

　　磁機(jī)器人比全自動掌控更敏捷

吉森大學(xué)療養(yǎng)院開發(fā)出了運(yùn)載有合適抗生素的磁奈米光子作為抗生素運(yùn)輸手段，透過成像得到惡性腫瘤精確參數(shù)數(shù)據(jù)并間接傳達(dá)給機(jī)器人掌控器，配有強(qiáng)大磁體的史陶邁克爾TX200機(jī)器人便會了解惡性腫瘤的確切邊線，再根據(jù)基本的磁原理來鼓勵奈米光子。機(jī)器人沿著預(yù)先總體規(guī)劃的方向，緊貼病人的身體輪廓體育運(yùn)動，而奈米光子會隨之抵達(dá)病人體內(nèi)的惡性腫瘤邊線。

　　史陶邁克爾機(jī)器人透過最間接的方向抵達(dá)惡性腫瘤坐標(biāo)，將奈米物質(zhì)口服到體內(nèi)后會破壞惡性腫瘤的DNA而不危害身心健康組織。抗生素不必穿過整個機(jī)體方可抵達(dá)須要作用的細(xì)胞核，顯著減輕了病人的負(fù)擔(dān)，且大大減少了對身心健康細(xì)胞核的誤傷。

機(jī)器人磁末端的體育運(yùn)動比人的手更敏捷，在TX200機(jī)器人的協(xié)助下，醫(yī)師的工作顯得更加精確。此前都是透過人工全自動操作方式磁體引導(dǎo)奈米光子移動，且每次操作方式只能處理一個惡性腫瘤足部，而機(jī)器人可以同時處理多個足部。

　　“護(hù)理人員的體育運(yùn)動機(jī)能和操作方式精確度是有限的。未來我們可以采用史陶邁克爾四軸機(jī)器人來盧圖吉諾區(qū)磁場掌控。全智能化的機(jī)器人操作方式，以及更多的體育運(yùn)動軸單廂使惡性腫瘤化療受益頗多?！?/p>

　　Christoph Alexiou教授

　　瑞典吉森大學(xué)附屬療養(yǎng)院

　　（史陶邁克爾機(jī)器人）

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