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　　史陶邁克爾醫療事例 | 無毒抗惡性腫瘤治療法的機器人智能化

　　國際金屬加工網　2020年09月01日

　　先進制造 ◇ 系列技術講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中國機器人行業典型研討會

　　吉森大學附屬療養院是瑞典最著名的醫學院之一，成立于1824年，具有瑞典頂尖的惡性腫瘤化療和綜合科學研究中心，在尿毒癥及放射化療方面處于世界領先地位。其領導的SEON科學研究課題借助史陶邁克爾TX200四軸機器人和驅動器，鼓勵磁奈米光子及其運載的抗生素精確定位和對付惡性腫瘤。在機器人的協助下，可以大大減少放療副作用。該項技術有望在幾年內徹底革新奈米醫學。

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Courtecy by Erlangen

　　挑戰

　　惡性神經外科領域的智能化應用領域代替放療

　　機器人在醫療術后中表現出色，盡管尚未普及，但具有廣闊的應用領域前景。瑞典吉森大學療養院的SEON科學研究課題首次將史陶邁克爾機器人應用領域于惡性神經外科領域。

　　常規的癌癥化療方式為術后或放療，后者對病人來說是一種艱難的對付惡性腫瘤的方式。因為任何放療操作過程單廂對身體造成巨大危害。對付癌細胞核所必需的高劑量抗生素在全身循環，它們也會影響身心健康的細胞核，讓病人顯得更為虛弱。

SEON開辟了利用機器人技術化療惡性腫瘤的全新途徑，透過對實體惡性腫瘤或轉移瘤的精確定位化療來替代傳統放療。為此，瑞典吉森大學療養院的科學研究小組開發了可口服到病人體內的磁奈米光子作為抗生素的運輸工具, 所采用的奈米光子大小僅為頭發直徑的萬分之一。

　　配有驅動器的史陶邁克爾TX200重阻抗四軸機器人負責管理完成此精細任務。在磁抗生素抗腫瘤的操作過程中，驅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向惡性腫瘤。目前該工程項目處在科學研究階段，資金投入實踐還須要醫師、工程師和機器人研究者的共同努力。

　　解決方案

　　合乎療養院安全可靠標準的嚴格預防措施

　　通常，療養院在工程項目建設初期，隔斷墻施工之前就要引入大型設備，例如X射線機或CT掃描器等。而在SEON工程項目中，史陶邁克爾TX200重阻抗機器人是在療養院已經資金投入運轉后加裝的，這須要專業的工程總體規劃。施工單位先打通一堵墻面，將預載好的機器人和底座運到大樓里，再封閉墻面。整個操作過程沒有影響療養院的日常工作。

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

　　為防患于未然采用機器人展開科學研究，史陶邁克爾研究者對兩名醫師展開深度的機器人掌控和技術培訓，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機器人，推進磁抗生素抗腫瘤的科學研究。同時由史陶邁克爾的技術研究者對機器人展開設置和編程。

　　與工業環境不同，TX200沒有設置防護隔斷。因為在臨床環境中，護理人員和機器人須要在有限的空間內相互配合，以便為病人提供最佳化療。

　　醫療應用領域

　　磁機器人比全自動掌控更敏捷

吉森大學療養院開發出了運載有合適抗生素的磁奈米光子作為抗生素運輸手段，透過成像得到惡性腫瘤精確參數數據并間接傳達給機器人掌控器，配有強大磁體的史陶邁克爾TX200機器人便會了解惡性腫瘤的確切邊線，再根據基本的磁原理來鼓勵奈米光子。機器人沿著預先總體規劃的方向，緊貼病人的身體輪廓體育運動，而奈米光子會隨之抵達病人體內的惡性腫瘤邊線。

　　史陶邁克爾機器人透過最間接的方向抵達惡性腫瘤坐標，將奈米物質口服到體內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體方可抵達須要作用的細胞核，顯著減輕了病人的負擔，且大大減少了對身心健康細胞核的誤傷。

機器人磁末端的體育運動比人的手更敏捷，在TX200機器人的協助下，醫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，而機器人可以同時處理多個足部。

　　“護理人員的體育運動機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器人來盧圖吉諾區磁場掌控。全智能化的機器人操作方式，以及更多的體育運動軸單廂使惡性腫瘤化療受益頗多。”

　　Christoph Alexiou教授

　　瑞典吉森大學附屬療養院

　　（史陶邁克爾機器人）

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