不过，目前市面上大多数胶囊机器人仅用于获取图像信息，而缺乏采集样本的能力。但当遇到可疑病灶时，活检是必不可少的。虽然也有一些活检胶囊机器人，但由于结肠组织的柔韧性，在获取肠道组织的同时避免撕裂和粘连仍然是一个挑战。
“这就好像把肉放在案板上切时非常容易，而如果肉是挂着的，切起来就困难多了。”宋智斌介绍，为了解决这个难题，科研团队提出为活检胶囊机器人安装高速旋转刀片的采样新策略：高速旋转的锋利刀片，能在可疑组织不动时迅速将其切割。
为了实现这个想法，科研团队还为这款安装高速旋转刀片的新型胶囊机器人安装了一个小小的永磁体，通过外部磁场来控制其运动。高速旋转刀片则由一个旋紧的螺旋弹簧激活，这种螺旋弹簧可以提供比马达或同等质量的磁铁更强劲的瞬时动力，同时可以有效避免运动控制和活检操控之间的相互干扰。
此外，科研团队还设计了一个触发机构，使用鲍登线缆传递触发力实现活检。为避免误触发，扳机力保持大于指定阈值，幷可通过安装在操作端的力传感器对医生施加的触发力进行实时监测。活检机构及触发机构的设计还考虑了多次活检的潜在需求，可进行不同部位的活检采样。
宋智斌介绍，使用时，活检胶囊机器人首先从肛门进入结肠，在外部磁场的驱动下在肠道内运动，通过视觉图像传输探寻幷靠近可疑组织，移动触发器操作端中的滑块就可以拉动鲍登线缆进行触发采样。显示面板可以实时显示触发力度，以确保安全性。触发结束后活检刀具可重新恢复到初始状态，准备下一次活检。
未来机器人操作将更精准可靠
相比其他机器人，我国胶囊机器人的研究起步幷不算晚，经过近20年的发展，我国研发的胶囊机器人已经基本上达到了与国外幷跑的水平，幷且在国内的上百家医院得到了应用推广，在胃肠道疾病的检查，特别是在消化道癌症的早期筛查方面发挥了重要作用。 |
