Nature Communications | 主动导航微型可调刚度机器人赋能介入手术 实现小腔道精准取样与靶向转运

计，可集成至直径小至300微米的商用微导管中，实现跨越40倍范围的连续刚度调节。通过建立描述其力 学行为的理论模型，实现对Helixoft微导管运动姿态的精确预测。此外，Helixoft微导管具备良好的功能扩 展性，不仅支持多节段分布式、相互独立的刚度调节，还可集成微型摄像探头、电极或激光光纤等模块， 为实时成像、组织消融和多模态微创介入操作提供支持。在多例活体动物支气管模型中，研究团队在 Helixoft系统中集成了微型成像器件，并结合临床影像设备与自主搭建的导管推进机构，开展了基于双模 态影像引导的磁控导航与靶向药物转运实验。通过血液炎症反应检测和组织学分析等系统性评估，验证了 该系统在体内应用中的可行性与安全性。同时，还完成了输卵管离体器官模型中精准取样演示。 在支气管、脑血管、输卵管等狭窄而曲折的自然腔道中开展微创介入手术，始终是临床实践中的重大 挑战。理想的介入器械需要在不同操作阶段实现可控的力学响应：一方面，具备足够的柔顺性，以安 全穿行于分叉和弯曲的腔道结构；另一方面，在相对笔直的腔道或抵达目标区域时保持必要的刚度， 以避免导管打卷并确保稳定操作。然而，现有微导管的力学性能大多在制造阶段便已固化 ...