2022-10-27 09:53
中耳炎會引起中耳積水，需要用中耳導管幫助抽出組織液。但隨導管放置一段時間，就容易有細菌滋生，形成菌膜阻塞導管，令患者有發炎風險。中文大學跨學科研究團隊合作成功開發出「磁控螺旋微機械人」系統，以機械臂輔助的磁控遙距驅動，清除中耳導管的菌膜﹐開發團隊希望5年後作臨床使用。中大前校長沈祖堯都對機械人抱有信心，認為將來可在其他器官上使用。
中耳炎是常見的小兒感染，六歲以下兒童中，約有7%曾因中耳炎出現中耳積水。一般可在數周內消退，但若情況持續，則需要手術治療，醫生會在患者的耳膜中置入導管抽出中耳積水。但當導管有細菌，形成菌膜，令病人耳管有發炎風險，醫生要做手術清除菌膜或更換導管，但耳道狹小曲折，程序需由具經驗的醫生進行，否則可能令耳膜和聽小骨受損。
中大兩學科共同研發
有見及此，中大機械與自動化工程學系，與中大醫學院耳鼻咽喉-頭頸外科學系的專家共同開發磁控螺旋微機械人系統，以助清理菌膜。
系統結合螺旋形微型機械人、耳道內窺鏡、機械臂輔助磁控單元及導管技術。醫生首先利用內窺鏡配合導管，先把雙氧水噴進導管作殺菌，再將非常微小的螺旋形微型機械人放入中耳導管。可使用遙控器，以磁力驅動微型機械人，在管道内快速旋轉移動，其旋轉時，頭尾兩端會不斷向上向下移動，藉此刮除耳道導管內的菌膜和殺死當中的細菌。
中大機械與自動化工程學系教授張立表示，機械人之所以會螺旋型，是因為他觀察到大腸桿菌鞭毛，會以螺旋形高速移動，螺旋型的移動是最能夠清潔管內的一切菌膜。同時機械人利用磁場來遙距控制，可確保其不會失控，同時亦不會令病人在痛楚，「此微型機族人具有機械和化學去除菌膜的能力，能夠以『無痛、無瓶』的方式進行治療。」他指此機械人主要用石墨和碳纖維製作，所以成本低，用完可以即棄。
機械人有效清除菌膜 對病人更健康
中大醫學院耳鼻咽喉-頭頸外科學系助理教授張慧子就表示，以往病人耳管感染，需要長期使用含有抗生素的滴耳藥水，但有機會衍生細菌耐藥性，令療效愈來愈差。但機械人可更有效清除菌膜，同時用雙氧水亦不含藥性，對病人是更健康。如果患者是小朋友的話，亦可以令他們更安靜地進行清潔「個機械人放入去」、「咕唧咕唧」咁就清潔完，非常方便。
耳鼻喉科副教授陳英權就指，新的技術將可以簡化現有的治療程序，減輕病人需要重複更換導管的生理和心理負擔，「起碼做手術嗰筆錢唔使畀」，他希望機械人可以在5年後臨床應用。他們現時只曾把機械人放在人體標本（即可作實驗的屍體的耳朵部分）上作實驗，不過他覺得要對病人作臨床實驗都算容易，惟他強調確保機械人的安全性好重要「例如機械人唔小心跌落中耳（耳朵內部中間位置，在耳膜後，如掉進去就要做手術拾回)，咁我地都唔想會發生。」
助理教授張慧子則補充，團隊不只會在人體標本做成功的實驗，亦會模擬一切可能發生的意外，並定岀適當的解救方法。
沈祖堯：重要的突破
參與是次合作研究的中大前校長，現為新加坡南洋理工大學李光前醫學院院長的沈祖堯認為，過去數十年仍未有已證實能有效清除菌膜細菌的藥物面世。是次研究是一個重要的突破，將機械和化學研究技術結合，他希望新技術不只清除中耳炎耳管菌，更可以應用於其他置於體內、有可能產生菌膜感染的醫療儀器，例如尿道或膽管。
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