人体内的微机器人技术
库姆巴里博士及其合作者正在通过开发和进行早期临床测试一种可吞咽的远程控制机器人胶囊，将微机器人技术应用于胃肠道。该胶囊设计用于在胃内导航并实时传输视频。
这种可像药片一样吞咽的胶囊包含微型摄像头、光源、无线发射器和推进系统。它使医生能够使用外部控制器在胃内操控它，而不是使用传统的内窥镜。
这项技术实现了微创、无需镇静的胃部可视化。它在保持对食管和胃部疾病有意义的诊断能力的同时，提高了患者的舒适度。研究表明，该胶囊可以安全吞咽、远程控制，并用于系统检查胃黏膜，同时传输高质量的实时图像。
这种方法意义重大，因为它代表了从需要麻醉的常规侵入性内窥镜检查向柔软、可吞咽的机器人平台的转变。这种方法可能会扩大对侵入性较小的胃肠道评估的获取。这样做将降低与手术相关的风险和成本，并为未来能够进行成像并可能在胃肠道内执行靶向干预的机器人胶囊奠定基础。
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如何使用微机器人观察体内情况
库姆巴里博士讨论了Pillbot（一种无线、一次性机器人），以及该技术如何快速提供内脏器官的直接可视化。库姆巴里博士解释了微机器人如何超越侵入性内窥镜检查，为更舒适、更经济的医学成像打开大门。
Alex Luebke：今天，我想邀请您与我一起踏上一次奇妙的旅程，探索人体内部。我们每个人体内都蕴藏着神秘和奇迹，如果能够解锁，将带来更好的健康、表现和寿命。但观察体内已被证明相当困难。
自现代时代开始以来，真正观察内部的唯一方法是通过基本的手术。在过去的150年左右，我们已经有了可以从外部观察的伟大技术，如X光和MRI。但我建议并且希望我们今天探索的是在人体内部使用微机器人。
作为这一旅程的第一步，让我向您介绍PillBot。PillBot是一种小型无线机器人，可远程控制，它在充满水的人体胃内以三维方式游动。
这个机器人拥有您期望在机器人上看到的东西。它有摄像头，因此可以为您提供实时视频。它有控制电路。它有LED灯，因为在人体内部相当黑暗。它有无线数据链路和电池。
现在，这个机器人的移动方式是它有三个喷水推进器，可以向六个不同方向喷水，使PillBot能够在充满水的空间中在三维空间中飞行。在过去的五年中，我们花了很多时间使这个机器人的尺寸越来越小。我们开始时的尺寸并不太——不太可吞咽。但我们最终将其缩小到如今大约一个小多种维生素胶囊的大小。
谢谢。现在我们将让这个机器人飞行一会儿。但要做到这一点，我想邀请Vivek Kumbhari博士。他是梅奥诊所的胃肠病学主席。我想请他驾驶这个PillBot，同时我将其打开。
Vivek Kumbhari，医学博士，胃肠病学主席：这是我在我诊所经常遇到的常见情况。一位总体健康状况良好的患者来看我，因为他们有腹痛，我怀疑它来自胃部。现在我需要确切了解问题是什么，但我不能只是把头伸进去看看。
所以，尽管患者就坐在我面前，我需要请他们回家，然后在另一天回到医院，这样我才能用麻醉让他们入睡，以便我能够将带有摄像头的长管通过口腔插入胃部。这是一种内窥镜检查，它是一种相对侵入性和昂贵的程序，我们正在努力做得更好。我们希望通过将实体医院"非物质化"为PillBot来转变这种体验。
正如您在这里看到的，我们有一个胶囊，我正在使用游戏控制器导航PillBot。虽然我也可以使用平板电脑或智能手机。您可以相当快速地移动它，您可以想象，使用这个大小的水箱，我们仍然能够导航整个体验，而这个水箱明显大于人类胃部，或者实际上任何人体内部器官。我将在这里暂停，同时Alex正在优化机器人。
所以，这就是我们的目标。在世界任何地方。无论您是在家，坐在沙发上，访问太空，还是在这里舞台上。您觉得呢？应该继续吞下PillBot。
所以，正如您所见，短短几秒钟内，PillBot进入了胃部。所以我们现在在胃里，我正在仔细导航，寻找可能代表溃疡或癌症或任何其他病理的表面结构变化。我能够获得与使用传统内窥镜非常相似的视图。现在我能够看到整个胃部并重新访问引起我好奇心的部位。进一步改善这种体验的方法是，如果我们使用增强现实头显进行胃部的3D可视化，或使用人工智能进行异常检测和特征化。
现在，幸运的是，在这次简短检查中，一切看起来都正常。
尽管如果有问题，能够实时向患者展示和讨论将提高他对自身健康的理解，并将使他更遵守治疗。所以现在我们完成了，PillBot将按自然过程通过并排出体外。
幸运的是，患者不会有这种意识，也不必取回这个胶囊。
现在，这个机器人是为胃部设计的，尽管整个身体都需要这种能力。身体的某些部位，如结肠、心脏和大脑，应该使用同样易于使用的专用机器人来实现可访问性。我梦想着能够用机器人探索人体内部的一天，认识到这将是我帮助人们延长寿命和更健康生活的关键转折点。
Alex：那很美味。不，当机器人在体内移动时，你感觉不到任何东西。相当相当简单。
但想想看。获取内部图像有多容易。所以这不仅将使我们获得内部图像，还将提供医生可能给出的诊断和治疗。这将使我们能够获取大量信息，然后我们可以用这些信息来训练人工智能。
借助AI，我们将能够使其自动化各种不同功能，从机器人本身的性能改进到自主控制，它实际上可以自行飞行并绘制整个胃部内表面。诊断和治疗也会随之而来。我们训练AI来帮助学习如何做到这一点。最终，进行干预。
让我们谈谈我们下一步想去哪里。首先，我们要添加一些加速度计，这样实际上有助于自主控制。还有非常有趣的是，我们可以开始添加不同的传感器。因此，无论机器人去哪里，我们都可以继续测量它正在观察的健康状况。至于进行芯片实验室功能，您实际上可以在机器人上原位分析材料。
现在想象能够在上面放置不同的工具，您可以切割、烧灼或注射药物。好了，现在您有一个药丸外科医生。当然，您可以拥有这些机器人集群，它们一起协同工作，在人体内部执行复杂程序。为了变得更小，我们实际上拥有今天存在的技术，使我们能够制造纳米级机器人，现在可以将机器人带入人体任何部位，甚至进入人脑。
虽然PillBot即将进行临床试验，但它将在几年后才上市。我们还有很长的路要走，才能将完整的内部空间探索能力带给所有人。但这是一次值得的旅程。想象一下能够为您的健康、您的家庭和人类拥有所有这些信息。所以我想邀请你们所有人加入我们，勇敢一点。让我们将微机器人带入人体内部。
非常感谢。
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