來自哈佛大學懷斯生物工程研究所的機器人工程師發展了一個微型機器人來在人體內操縱鐳射來幫助微創手術的進行。
在當前能量驅動的器件用於切割和乾燥組織和用於接近目標地點的組織內部出血，在操作的時候存在精度不夠和會導致不需要的對臨近組織的灼燒等問題，與此同時還會導致冒煙。鐳射，儘管呈現出是一種可以成為組織這一發生的技術，必須滿足額外的標準給予考慮之後才能進行使用。由於外殼鐳射的尺寸限制，精度的水平，重新定位的精度，操作導航以及操控等需要滿足微創外科手術的要求，直接使用鐳射存在一定的障礙。
The microrobotic laser-steering end-effector (right) can be used as a fitted add-on accessory for existing endoscopic systems (left) for use in minimally invasive surgery. Courtesy of the Wyss Institute at Harvard University.微型機器人操縱的鐳射導航末端執行器（右圖）可以用來作為現有的內窺鏡系統（左圖）中安裝的附加附件來應用到微創外科手術中
微型機器人操縱的鐳射導航末端執行器（右圖）可以用來作為現有的內窺鏡系統（左圖）中安裝的附加附件來應用到微創外科手術中
在哈佛大學Robert Wood 和 Peter York的領導下，製造出一個微型的機器人來測量6 × 16 mm的區域實現高速的執行速度和精密的控制，並且可以用來整合到現存的內窺鏡工具中。
為了實現在人體內實現微創鐳射手術，我們設計了一個微型機器人來幫助我們精確的引導鐳射束進入小的目標位置，該目標位置位於複雜的模式內，且該複雜的模式位於解剖區域中感興趣的區域，York說到，他是論文的第一作者和通訊作者，同時是wood微型機器人團隊的博士後研究人員，基於機器人大範圍的關節的執行，最小量的覆蓋面積（足跡），快速和精準的操作，這一鐳射操控的末端執行器具有非常巨大的潛力來非常簡單的提高手術的能力，透過增加在現存的內窺鏡裝置中以即插即用方式進行連線。
至於在微創外科手術上的應用，這一器件也只有吸管的直徑大小，並且相當靈活。
圖解：沒有采用本文的成果以前，目前的鐳射顯微外科手術的裝置，手術時存在幾個挑戰：手術的精度，鐳射的可控制性和人類工程學(研究如何改善工作條件，提高工作效率)等，
我們發現操縱導航鐳射束和重新定位鐳射束，其裝置配置是三個小的鏡片可以快速的旋轉，相對於另外一個鏡片以電流計的設計形式來提供一個以最佳擊球點來實現小型化努力結果。第二作者Rut Peña說到，是在Wood小組中的一位擅長微製造的機械工程師。為了實現這一目標，我們採用槓桿方法從我們的微製造的製造倉庫中，該倉庫中模組化的元件透過分層逐步的方式在毫米級別的層面上實現上層結構，一個高度有效的製造過程迭代設計，快速的尋找最佳化途徑和輸送一個穩健策略進行大規模製造而得到成功的產品。
結果顯示微型機器人在繪製方面和非常有效和遵循複雜軌跡方面非常有效，諸如多道鐳射輻照可以在非常大的形成範圍內高速的和高精度的重複性。
在測試的時候，研究人員將器件黏附在結腸窺鏡的末端來模擬在由橡皮組成的臺式體模擬組織的息肉。該團隊成功的透過遙操作機器人指引器件通過了組織。
在這一多學科模式中，我們成功的利用我們的能力來利用我們在過去幾十年所發展的提供給臨床醫師的無中斷解決方案的快速的複雜的微型機器人機理，可以使得他們能夠充分發揮人體中改變生活的和潛在可能挽救生命的影響的微創手術，Wood說到，他是該論文的作者和應用科學於工程的教授。
Wood的微型機器人研究人員，同轉移專家一起，對這一技術申請了專利，並且將進一步的將這一醫療工作的風險進行降低，並作為外科內窺鏡的一個附加元件。
圖解：經口的1470 nm/980 nm雙波長光纖鐳射顯微外科用於早期的聲門型喉癌在外科手術進行時發生的3D影響系統正在開展手術
這一研究工作發表期刊《Science Robotics》上。
文章來源：Science Robotics 13 Jan 2021:Vol. 6, Issue 50, eabf1523，DOI: 10.1126/scirobotics.abf1523，Bringing the light inside the body to perform better surgery
參卡文獻：1.Transoral 980-nm/1470-nm dual-wavelength fiber laser microsurgery for early-stage glottic carcinoma，Oral Oncology，Volume 96, September 2019, Pages 66-70。
2，REVIEW ARTICLE: BIOMEDICAL INTELLIGENCE，Microsurgery robots: addressing the needs of high-precision surgical interventions，DOI: https://doi.org/10.4414/smw.2016.14375，Publication Date: 24.10.2016，Swiss Med Wkly. 2016;146:w14375