直肠，中国古称广肠。直肠是我们身体里的一个管道如图 1，它连接着结肠和肛门，大约有15到20厘米长。直肠的主要工作就是帮助我们排便。当我们吃东西后，食物残渣会从消化道进入直肠，然后等待被排出体外。直肠就像一个储存室，它会暂时保存粪便，等到适当的时候再排出去。直肠还有个重要的功能，就是控制排便的时机。当我们觉得需要上厕所时，肛门周围的肌肉会放松，让粪便顺利通过。

图 1 人体肠道

直肠是一个关键的器官，但也容易患上癌症。根据2022年全国癌症报告^[1]如图 2，在406.4万癌症发病人数中，结直肠癌发病人数为40.8万。在241.4万的癌症的死亡人数中，结肠癌死亡人数为19.6万人。

图 2 2022年癌症发病人数^[1]

随着生活质量的提高，结直肠癌发病呈持续上升。大多数结直肠癌症起源于息肉。一系列分步进行的变异导致多年之后息肉变成癌症如图 3。当癌细胞变大时，其入侵肠壁的肌肉层，之后入侵另一内层（浆膜），之后扩散到附近的腺体（淋巴结）。结直肠镜检查的目的是其变成癌症之前去除这些息肉。

图 3 结直肠癌发病过程

所以，定期的体检和肠道筛查对于保护我们的直肠健康非常重要。这个时候结直肠镜机器人就派上了大用场，它能够帮助医生在直肠内部进行检查和治疗如图 4所示。

图 4 利用结直肠镜机器人进行肠道筛查

目前最常用的就是这张直接插管的结直肠镜机器人。这个机器人有点像电脑游戏里的操纵杆，医生可以通过它来控制机器人在患者的体内进行操作，比如检查异常组织、取样或者切除肿瘤。这种机器人由控制台、机械臂、内窥镜和工具这几部分组成如图 5所示。医生通过控制台进行操作，控制着机器人在患者体内的动作。控制台通常配备有显示屏和操纵手柄，医生可以通过屏幕观察内部情况，并使用手柄来控制机器人的运动。机械臂是其核心部件，负责在患者体内执行操作。这些机械臂可以在直肠内部进行精确而灵活的移动，并执行医生指定的任务，如取样、切除肿瘤等。结直肠镜机器人配备了专用的内窥镜和一系列手术工具，用于在患者的直肠内进行检查和治疗。这些工具通常具有微小的尺寸和高度精度，以适应直肠狭窄的空间，同时提供清晰的图像和有效的治疗手段。

图 5 结直肠机器人结构

这种机器人有很多好处，比如它能够做到非常精确的操作，减少了因为医生手抖而产生的误差。同时，它也能够给医生提供更清晰、更立体的图像，帮助医生更准确地判断病情并进行治疗。使用这种机器人进行直肠手术通常也会减少患者的疼痛和恢复时间，让治疗过程更加顺利和舒适。

随着医疗技术的不断发展，结直肠镜的种类也在不断增加和改进，以满足不同的临床需求和技术要求如图 6所示。

图 6几种结直肠镜机器人^[2-4]

总的来说，结直肠镜机器人就像是医疗领域的一位高科技小助手。它能够帮助医生更精确地检查和治疗直肠问题，就像一个精密的操作工具，让医生能够在患者的身体内进行微小而精确的操作。这种机器人不仅提高了手术的成功率和安全性，还减少了患者的痛苦和康复时间。总的来说，结直肠镜机器人是一项非常有用的医疗技术，为直肠疾病的治疗带来了新的可能性，让患者能够更快地重返健康的生活。

参考文献

[1] 本刊讯.国家癌症中心发布最新一期全国癌症统计数据[J].上海护理, 2022, 22(4):1.

[2] Consumi V , Lindenroth L , Merlin J ,et al.Design and Evaluation of the SoftSCREEN Capsule for Colonoscopy[J].  2022.DOI:10.48550/arXiv.2202.10840.

[3] Lee,Dongkyu,Joe,et al.A simple and reliable reel mechanism-based robotic colonoscope for high mobility[J].Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part C Journal of Mechanical Engineering Science, 2018.

[4] 简小云,梅涛,汪小华.胶囊内窥镜机器人的外磁场驱动方法[J].机器人, 2005, 27(4):6.DOI:10.3321/j.issn:1002-0446.2005.04.017.