中大醫學院聯同瑞士蘇黎世聯邦理工學院的專家，成功利用遙距磁控內窺鏡在活豬模型進行診斷，屬全球首次。
身處香港的陳詩瓏醫生示範透過控制台遙距操作 9,300 公里外位於瑞士 ETH Zurich 的磁控內窺鏡手術系統，在胃壁組織模型模擬進行活檢，並於電腦螢幕實時監察整個程序。(中大醫學院圖片)
身處本港手術室的醫生負責現場監督，至於瑞士蘇黎世的專家經控制台遙距操作內窺鏡，系統會透過實時數據傳輸溝通，在本港手術室的機械人就會按照遙距指令完成手術，成功在活豬模型檢查胃黏膜，尋找潰瘍、腫瘤或出血等情況。
點擊看圖輯
身處香港的陳詩瓏醫生示範透過控制台遙距操作 9,300 公里外位於瑞士 ETH Zurich 的磁控內窺鏡手術系統，在胃壁組織模型模擬進行活檢，並於電腦螢幕實時監察整個程序。(中大醫學院圖片)
研究團隊成員包括中大醫學院院長、信興教育及慈善基金機械人外科教授趙偉仁教授（左二）及外科學系助理教授陳詩瓏醫生（右二），ETH Zurich機械人與智能系統研究所所長Bradley Nelson教授（左一）及他的團隊。(中大醫學院圖片)
「後屈」是內窺鏡檢查成功與否的一項重要指標，因為大幅度屈曲是磁性內窺鏡的一大挑戰， 成功「後屈」反映其克服了操作限制，並能夠如標準設備般於體內流暢地移動。(中大醫學院圖片)
控內窺鏡的產品原型，由細小磁鐵及小球體相連組成的骨幹，讓它在磁控下仍然能夠大幅度屈曲。(中大醫學院圖片)
研究團隊成員包括中大醫學院院長、信興教育及慈善基金機械人外科教授趙偉仁教授（左二）及外科學系助理教授陳詩瓏醫生（右二），ETH Zurich機械人與智能系統研究所所長Bradley Nelson教授（左一）及他的團隊。(中大醫學院圖片)
研究期間，瑞士操作員透過當地電腦控制本港手術室內的內窺鏡，術後X光影像顯示，系統使用的幼身軟性磁控內窺鏡，能夠在活豬模型的胃內完成「後屈」動作，克服以往進行內窺鏡檢查的操作限制，並能夠如傳統標準設備在體內移動，成功利用系統取得足夠體積的胃壁組織進行活檢。
「後屈」是內窺鏡檢查成功與否的一項重要指標，因為大幅度屈曲是磁性內窺鏡的一大挑戰， 成功「後屈」反映其克服了操作限制，並能夠如標準設備般於體內流暢地移動。(中大醫學院圖片)
中大醫學院外科學系助理教授陳詩瓏認為，技術有助進行跨地域外科訓練和指導，更可以讓專家為偏遠和缺乏外科技術地區的病人，經遙距系統提供迅速的診斷和手術護理，預計日後能完成內窺鏡止血和切除術等程序。
控內窺鏡的產品原型，由細小磁鐵及小球體相連組成的骨幹，讓它在磁控下仍然能夠大幅度屈曲。(中大醫學院圖片)
中大醫學院院長趙偉仁表示，研究發現機械系統透過實時數據網絡傳輸，時間上只有 200多毫秒的延誤，兩地均要有一定配套和穩定高速的網絡連接，一般需要在門診或醫院進行，有信心可以大大減低延誤造成的風險，並有助更好善用人手。團隊希望未來一至兩年在人體胃部進行相關臨床研究，將技術擴展至更多方面，除了癌症篩檢內窺鏡檢查，也可應用於消化道的其他器官和神經血管系統的診斷或治療，以及進行胎兒手術等。
磁控內窺鏡。(中大醫學院圖片)
只用一個無線微型機械人，無需破壞十二指腸括約肌，便可擠入狹小的膽管進入膽囊，在「無創」情況下變形包裹住膽石，並取出患者體內，這便是未來可能達成的微創膽石手術。該機械人是由中大工程學院機械與自動化工程學系教授張立團隊研發，因其形似電影《毒魔》（Venom）的磁控液態機械人，具柔軟、變形能力強和黏彈的特性，被稱作「史萊姆機械人」，而未來團隊更希望能把它打造成「超級醫療機械人」。
中文大學張立教授團隊研發的磁控液態機械人，因變形能力強，又被稱為「史萊姆」機械人。巴士的報記者攝
「我們希望我們的微型機械人，可以幫助醫生完成難度高的任務，把我們的微型機械人打造成Superman『超級醫療機械人』。」張立教授接受《巴士的報》專訪時說。
中大工程學院機械與自動化工程學系教授張立。巴士的報記者攝
張立團隊早在2022年就成功研發「史萊姆」機械人，其形似電影《毒魔》（Venom）中的半液態外星怪物，主要由動態交聯磁性水凝膠組成，實際使用時以機械臂操控永久磁鐵來控制機械人路徑，並配合醫學影像設備追蹤機械人路徑。張立表示，這一機械人的原型來自可變形成任意形狀的阿米巴原蟲。
今年初，團隊又在「史萊姆」機械人基礎上研發出全球首款「抗菌膜」磁控液態機械人。早前，張立團隊希望使用「史萊姆」機械人拾取胃裡的異物，但發現胃酸會腐蝕機械人，便將方向轉為「抗菌膜」。
「在人體植入一些器件的過程中，有時會帶入細菌，細菌繁殖後會形成難以去除的『生物膜』，」張立表示，「調研也發現體內七、八成的慢性感染都是由菌膜導致的，於是我們就確立了這個未來方向。」
張立也希望，日後可將「史萊姆」機械人用於微創膽石手術。目前要到達狹窄的膽管進行膽石手術等治療，主要使用內窺鏡，但難度較大。張立團隊便構想，利用「史萊姆」機械人極強的變形能力，擠進膽囊，包裹住膽石並將其帶出，避免對括約肌等造成破壞；加上這款機械人採用「無纜」遙控，故靈活性更高，手術創口比現時的手術方式更小。張立笑稱，這是一個很「瘋狂」的想法。
「史萊姆」機械人可通過狹窄的管道，包裹住異物並取出。巴士的報記者攝
「史萊姆」機械人進入膽管內去除細菌生物膜感染，目前在豬樣本上已成功試驗。張立希望，之後的臨床試驗可在香港進行，「香港的一大優勢就是背靠祖國，我們可以與大灣區進行多種資源共享。」張立指，目前一個重要任務就是盡快推進首例人體臨床試驗。
張立指，「史萊姆」機械人的自主能力位於Level1到Level2之間，即機械人可以實現簡單的路線規劃，並跟隨路徑到達目的地。巴士的報記者攝
因「史萊姆」機械人可以完成微創機械人難以完成的任務，已有多間本地醫院對此項研究表達興趣。不過，業界仍對機械人「無纜化」控制表現擔憂，「傳統的有纜機械人在人體內活動時更加可控。」張立表示，「有醫院擔心萬一機械人在體內失控，難以快速找回。」
對此，張立在研究微型機械人時確立了「3S」口號，即「Smaller（更小）、 Smarter（更智慧）、Safer（更安全）」。張立團隊亦研發微型機械人後端控制系統，便於後續在商品化場景下的實際操作。
除「史萊姆」機械人外，張立團隊還以蜂群行為模式為靈感，研發出仿生微型機械人集群，該機械人亦可通過磁場控制路徑。張立課題組博士生彭瑜嵩介紹，微型機械人集群目標用於血管介入式治療，目前已在人體胎盤樣本上成功試驗，如在腦內血管瘤治療時，微型機械人集群可助栓塞血管瘤防止血液衝擊，進而降低血管瘤破裂出血風險。
張立團隊以蜂群行為模式為靈感，研發的仿生微型機械人集群。巴士的報記者攝
仿生微型機械人集群用於血管介入式治療示意圖。張立團隊博士生彭瑜嵩供圖
張立團隊過去與多個知名國際團隊展開廣泛合作。早在2017年，就與南韓大邱慶北科學技術院、及瑞士蘇黎世聯邦理工學院成立「創新醫學科技聯合研究中心」，推動微米或納米機械人，以及其他納米技術的研究及發展應用於消化道及心血管疾病的檢測及治療。
2020年，在香港政府支持下，由中大牽頭，與蘇黎世聯邦理工學院、倫敦帝國學院、約翰‧霍普金斯大學和慕尼黑工業大學合作，在香港科學園成立了醫療機械人創新技術中心，作為協助平台將創新的生物醫學工程研究轉化為實質的醫療應用。
醫療機械人創新技術中心。（醫療機械人創新技術中心官網圖片）
