在腹部内部展开的机器人

初创公司NISI Limited目前正在开发一种微型手术机器人，这款机器人可通过人体的自然开口插入，并在腹部内部展开。为了实现这一目标，工程设计师们正在将部件性能推向极限，甚至超越极限。

开创性的微创手术机器人

在医疗技术世界中，最近有许多惊人的新发展。特别是外科手术机器人领域，目前正在发生一些重大改变。2018年夏天，总部位于香港的初创公司NISI宣布已成功在活猪身上进行一系列妇科手术。乍听之下，这可能并没有什么特别之处，但在手术过程中所采用的技术确实是创新型技术。外科医生们采用一个从直肠插入的小型机器人。据该公司称，这可能是世界医学史上的首例。

NISI成立于2012年，这家公司与香港大学和剑桥大学合作开发出一套机器人系统；该系统可在腹部和骨盆区域执行复杂的微创手术，不会留下明显的疤痕。“我们希望成为世界领先的无创手术机器人技术专家”，NISI的Corinna Ockenfeld博士说。2018年夏季成功进行的手术为这家医疗技术初创企业提供了巨大的动力。第一批以人类为对象的手术预计在2021年进行。

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高科技手术系统

NISI手术系统背后的想法是：手术机器人通过人体上本来就有的自然孔插入，一般是肛门或阴道。这样，只需要在体内进行小切口就可以将几种外科手术器械引入腹部。目前使用的系统需要几个切口，每个器械一个。这项新技术有许多益处：手术中失血更少、伤口并发症更少、患者恢复时间更短，并且没有可见的疤痕。

机器人本身具有两条可伸入体内的小型机械臂，由外科医生在控制面板上进行控制。这两条机械臂由maxon的微型电机提供动力，并具有高达八个自由度。系统也配备高分辨率2D和3D摄像头，能够反馈手感，让外科医生能同步感觉到另一端的手术情形，因此能更精确地施行手术。

电动部件的质量是一个关键因素

要使外科手术机器人达到更高的水平，不仅需要杰出的技术人员和工程师：高品质部件同样也是关键因素。因此，NISI正在测试各种理念和部件组合。“我们希望不断扩展医疗技术和机器人技术的极限”，Corinna Ockenfeld博士表示。对于电机来说，这将需要非常小的尺寸和非常高的功率密度。“我们与maxon紧密合作，每周都会进行一次信息交流。我们真的很感谢过去几年来所得到的支持。与maxon合作对双方来说都极具成效且很有价值。” 

NISI手术机器人系统的原型目前使用EC产品系列的各种无刷DC电机，直径在4到8 mm之间不等，并与适配的行星齿轮箱组合使用。双方都将其精密驱动装置推向极限，有时甚至会让驱动装置超出标称规格运行。但是，BLDC电机是为应用的具体需求定制而成。它们要求高功率密度，必须满足极其严格的质量标准，并且必须完善密封以防止体液渗入。将来，驱动装置还需要具有生物兼容性。

接下来的步骤便是让整个系统更小、让电机动态性能更高，并扩大机器人的工作范围。“我们注重每一个微小细节，采用创新方法来解决问题”，Corinna Ockenfeld解释说。NISI正在一步步地接近无疤痕无创手术这一宏伟愿景。