相較於傳統方式，現代導入機器人輔助系統可以協助外科醫生進行高精確度與高靈活度的手術，這種先進的微創手術侵害性更小，也大幅減低病患疼痛。然而，這些設備佔據很大的空間，也比患部大上許多。

根據The Robot Report報導，近日哈佛大學Wyss生物啟發工程研究所宣布與Sony合作，開發如網球大小的微型外科手術機器人mini-RCM。

Wyss研究所Robert Wood博士攜手Sony工程師Horoyuki Suzuki，結合印刷電路板(PCB)製造與微機電系統(MEMS)的技術，研發彈出式MEMS。製造材料會被層層堆疊，然後透過雷射切割圖案，使其成為3D形狀。

據了解，在發明mini-RCM時，兩人受到日式摺紙(Origami)啟發，2018年開始合作。研究團隊為機器人的底座製造一個平行四邊形，接著使用3個線性致動器(mini-LA)控制。

Wyss研究所解釋，mini-LA圍繞在壓電陶瓷材料(Piezoelectric Ceramic)周圍，當電場作用時該材料變形，這種形狀變化推動mini-LA的滑軌單元沿著軌道運動，而造成機器人移動。

Suzuki博士指出，製作機器人的材料包含氧化鋁及複合預浸材料(Composite Prepreg Material)，或碳纖維與鋯鈦酸鉛(PZT)，使用氧化鋁是因為在雷射加工過程讓表面維持平坦；預浸材料用於mini-LA，能保持高硬度與低質量(Low-Mass)。

由於壓電材料本身會變形，研究團隊也將LED光學感測器整合mini-LA，以檢測並糾正任何偏離預期運動，例如手震引起的誤差。

結合觸覺感知設備Phantom Omni測試穩定性

為了模擬遠端手術的情況，研究人員結合Phantom Omni來獲得虛擬物體的觸覺感知回饋，它可以依照使用者手動控制筆型工具來操作mini-RCM，評估在顯微鏡下的描畫能力。

經過測試也發現，mini-RCM與手動操作工具相比，大幅降低68%的錯誤率。在手術過程中幫助醫生處理小範圍患部和完成更精準的動作。該機器人還成功完成模擬視網膜靜脈插管手術，其中外科醫生將針頭穿過眼睛，將治療藥物注射到眼球後方的小靜脈中，mini-RCM能刺穿複靜脈的矽膠管，而不會造成損傷。

Wyss研究所指出，mini-RCM不僅可以協助外科醫生進行精細操作，且因為體積小，在出現併發症或停電的情況下，從患者體內安裝和移除設備都很容易。

不過Suzuki表示，機器人需要最佳化電腦類比來提高效能，mini-RCM可能需要3~5年時間才能改善力與方位，所以離真正準備好應用於手術室還有一段距離。

By DIGITIMES