生物医学工程师皮埃尔·杜邦（Pierre Dupont）是波士顿儿童医院小儿心脏生物工程科室的主任，他在近十年前开始进入该院工作时，问道：“我们能否制造出在身体内居住和工作的机器人？”现在，据我们所知，答案是肯定的。在猪身上进行的一项新研究显示，一种植入式机器人或许能够治疗新生儿食管畸形。这是一种非常严重的疾病，目前是通过持续数周的侵入式医疗手段来治疗。科学家希望，在机器人的帮助下，以后不必再采用这样的手段。

　　近日发表于《科学机器人》杂志的一项研究发现，这种植入式机器人能在猪的体内诱导食管生长。从本质上来说，机器人拉伸食管，直至食管开始长到一起。虽然利用类似方法来治疗人类还是一种科学幻想，但这是朝那个方向迈出的第一步。终有一天，我们可以利用植入式机器人，诱导人类的食管生长。至少，这是研究人员的目标。

　　杜邦是这篇研究论文的作者之一。他说，他一直想在医疗环境中使用机器人。他很快发现了一件值得去尝试的事情：长间隙食管闭锁。这是一种先天缺陷，指新生儿的食管间隙大于3厘米。

　　“想想看，如果你喝一杯水，你的食管却中途闭合，结果会怎样？”杜邦说。这种疾病的发病率为四千分之一，如果得不到治疗，将具有致命性。不过，用Foker手术进行治疗后，死亡率会变得很低。当食管间隙太大，无法把断端缝合到一起的时候，就会采用这种复杂的手术。医生会把手术缝合线系在食管的两个断端，利用新生儿背上的两个“按钮”来拉伸缝合线。就这样一天天、一点点地逐渐收紧缝合线，直至食管自愈。

　　目前用来治疗长间隙食管闭锁的手术方法

　　这种方法在治疗长间隙食管闭锁时非常有用，成功率高达95%至100%，但也有其缺点：新生儿必须住院三个多月，并且必须被麻痹两周左右，以便手术见效。此外，费用奇高——超过100万美元。

　　有了这种植入式机器人，医生不必再给新生儿使用麻醉剂。

　　“你将消除长期麻醉带来的所有风险。麻醉对儿童来说无论如何都不是什么好事。”杜邦说，“你不知道如此长时间地使用麻醉剂，会对他们的神经认知发育有何影响。”

　　这种植入式机器人在治疗过程中，也可以根据不同患者进行量身定制，精确度和可控性都可以提高。

　　一只植入了机器人的猪在进食

　　杜邦等人设计的植入式机器人工作原理如下：一个电池驱动的机器人系有两个缝在食管上的环，通过信号线与动物（猪或者以后的人类）背上的一个控制器相连。研究人员可以通过它，控制作用于食管的力度，将较低的环拉离较高的环，一次使食管延长一点。

　　这个过程被称为机械刺激，利用牵引力或者拉力，诱导组织生长。杜邦说，机械刺激还没有被人们完全理解，但已经得到广泛应用。（其中一个常常用于乳房再造的应用被称为组织扩张器，医生把气球嵌入皮肤之下，刺激皮肤生长。）

　　研究人员发明这种机器人后，把它植入了五只猪的体内，还有三只猪没有被植入机器人，它们构成了对照组。所有八只猪的食管都是正常的。然后，机器人根据研究人员的指令，每天把两个环之间的距离加大一点。研究显示，猪没有表现出任何不适感，哪怕是在手术过后，胃口也没有受到影响。

　　经过八、九天的拉伸后，研究人员发现，生长幅度达到了77%。与对照组相比，这具有相当的统计学意义，尽管实验对象的数量较少。

　　杜邦及其论文合著者还发现，食管细胞的数量出现了增加，这说明牵引力不仅是在拉伸，还刺激了生长。这就像套在两根手指上的一根橡皮筋，不仅在力的作用下拉伸，而且还在生长，因为拉伸时的皮筋与松弛时一样粗。

　　研究人员发现，新长出来的组织具有功能性，至少表现出一定程度的蠕动，也就是食管肌肉的收缩。正是由于这种收缩，动物（包括人类）才能吞咽食物。

　　杜邦希望，今后能扩大这种植入式机器人的应用范围，用以治疗短肠综合征。短肠综合征是指出生时拥有完整肠道的儿童，因为受到感染，导致很大一部分肠道被切除，以至于儿童常常无法正常吸收营养，只能通过静脉注射来补充营养。

　　用来治疗食管闭锁等罕见病的设备很难商业化，所以杜邦希望，这种植入式机器人能证明自己具有多种用途，可以用来治疗短肠综合征和其他涉及管状器官缺陷的疾病。

　　依靠这项研究，机器人距离成为医疗备用品又近了一大步。在可能的情况下，所有疾病，包括罕见病，都应该有一个机器人助手。