[發(fā)明專利]一種用于輸尿管結(jié)石清除的螺旋磁驅(qū)動微機器人

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202111176147.2
• 申請日: 2021-10-09
• 公開（公告）號: CN114010259A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 殷瑞雪;馬哲鍇;張楠;何惠斌;張洪波;路滕新;章文俊
• 申請（專利權(quán)）人: 本時智能技術(shù)發(fā)展（上海）有限公司
• 主分類號: A61B17/22
• 分類號: A61B17/22;B33Y80/00
• 代理公司: 常州市權(quán)航專利代理有限公司 32280
• 代理人: 劉洋

本發(fā)明屬于微機器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于輸尿管結(jié)石清除的螺旋磁驅(qū)動微機器人，包括頭部、體部和尾部，所述體部為螺旋形，所述頭部和尾部均為錐形，所述錐形的尖端遠離體部。本發(fā)明的用于輸尿管結(jié)石清除的螺旋磁驅(qū)動微機器人，體部設(shè)計為螺旋形，螺旋形的結(jié)構(gòu)能夠提供更為充足的推進力，更易克服液體環(huán)境中的阻力進行運動并完成相應(yīng)工作，頭部和尾部均為錐形，有利于減小阻力，而且錐形的結(jié)構(gòu)可以對結(jié)石進行機械鉆孔，破壞結(jié)石，從而實現(xiàn)碎石的目的以達到對輸尿管結(jié)石治療的作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微機器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于輸尿管結(jié)石清除的螺旋磁驅(qū)動微機器人。

背景技術(shù)

輸尿管結(jié)石是泌尿系統(tǒng)結(jié)石的一種，也是我國最為常見的泌尿外科疾病之一，在一般人群中的發(fā)病率高達0.12％～6.02％。輸尿管結(jié)石通常伴有明顯的癥狀，如腎絞痛、尿血等，嚴重的可引腎積水、腎感染，甚至導(dǎo)致腎衰竭以致危及生命。針對輸尿管結(jié)石，目前主要的治療方法有藥物治療、體外沖擊波碎石術(shù)、輸尿管鏡碎石術(shù)和開放性手術(shù)等，但這些治療方法仍存在一定的局限性。隨著微納科學(xué)的不斷進步，微機器人技術(shù)得到了快速發(fā)展，其在醫(yī)療診治上的應(yīng)用主要有早期診斷、微創(chuàng)手術(shù)、靶向藥物治療和疾病監(jiān)測等。

磁驅(qū)動微機器人根據(jù)應(yīng)用場合的不同，其在結(jié)構(gòu)形態(tài)上也存在很大的差異。對于應(yīng)用于微創(chuàng)手術(shù)及靶向藥物輸送的磁驅(qū)動微機器人而言，在可以視為低雷諾數(shù)環(huán)境的生物體內(nèi)微管道中運動時，微機器人受到的粘性力遠大于慣性力，占主導(dǎo)地位。螺旋磁驅(qū)動微機器人(Magnetically Actuated Helical Microrobot，簡稱MAHM)相比其他外觀形態(tài)的微機器人而言，能夠提供更為充足的推進力，更易克服液體環(huán)境中的阻力進行運動并完成相應(yīng)工作。微機器人通過無線方式進行驅(qū)動和控制，在微創(chuàng)手術(shù)及靶向藥物輸送領(lǐng)域具有非常大的應(yīng)用前景。盡管國內(nèi)外研究人員已經(jīng)提出了諸多形態(tài)各異的微機器人分別用于微創(chuàng)手術(shù)和靶向藥物輸送，但鮮有將兩種功能集合于一體用于醫(yī)療診治之中。

針對以上問題，有必要基于微機器人的形態(tài)結(jié)構(gòu)結(jié)合其微創(chuàng)手術(shù)及靶向藥物輸送方面的醫(yī)療應(yīng)用，設(shè)計了一種新型的微機器人。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種用于輸尿管結(jié)石清除的螺旋磁驅(qū)動微機器人，該微機器人的體部設(shè)計為螺旋形，螺旋形的結(jié)構(gòu)能夠提供更為充足的推進力，更易克服液體環(huán)境中的阻力進行運動并完成相應(yīng)工作，頭部和尾部均為錐形，有利于減小阻力，而且錐形的結(jié)構(gòu)可以對結(jié)石進行機械鉆孔，破壞結(jié)石，從而實現(xiàn)碎石的目的以達到對輸尿管結(jié)石治療的作用。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種用于輸尿管結(jié)石清除的螺旋磁驅(qū)動微機器人，包括頭部、體部和尾部，所述體部為螺旋形，所述頭部和尾部均為錐形，所述錐形的尖端遠離體部。

作為優(yōu)選，上述體部包括兩條螺旋線，兩條所述螺旋線的兩端分別與頭部和尾部連接，使頭部、尾部和兩條螺旋線之間形成載藥空腔。

作為優(yōu)選，上述微機器人是采用摻雜有磁粉的樹脂通過3D打印獲得原型后再對原型進行充磁制成。

作為優(yōu)選，上述磁粉占樹脂總質(zhì)量的百分比為5-20％。

作為優(yōu)選，上述磁粉為釹鐵硼磁粉，所述樹脂為紫外光固化樹脂。

作為優(yōu)選，上述樹脂為環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯類樹脂、聚酯(甲基)丙烯酸酯類樹脂、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯類樹脂、(甲基)丙烯酸酯類單體中的一種或幾種。

作為優(yōu)選，上述磁粉的粒徑為1-10μm。

作為優(yōu)選，上述體部的外徑不大于6mm，長度不大于10mm。

作為優(yōu)選，上述載藥空腔用于儲藏載藥熱敏水凝膠。

本發(fā)明具有如下的有益效果：