科研团队开发出了一种柔性磁定位贴片系统,帮微创手术实现了“精准导航”。中新网深圳2月4日讯(记者索有为)。就在4日那天,中国科学院深圳先进技术研究院的徐天添研究员和浙江大学的陆豪健研究员联合发布了最新研究成果,论文刊登在《自然—传感器》杂志上。他们合作给大家带来了一款柔性磁定位贴片系统,在微创手术中可以给医生提供高精度、实时跟踪的新策略。这次研究是由深圳先进院集成所与浙江大学控制学院共同完成的。 这一系统是给微创手术中各种医疗器械用的。像做血管介入手术、消化道内镜手术还有辅助手术机器人这些操作,医生需要实时、精准地知道器械在身体里面的三维位置,才能保障手术安全和操作效率。CT、MRI和DSA等影像技术虽然能提供一定导航信息,但它们设备大、环境要求高,大多只提供二维信息,还有辐射风险。而柔性磁定位贴片就不同了,它体积小、柔软可定制,能贴在皮肤上或者集成到探头、内镜里。就像是给器械装了个“柔性GPS”,医生一用就方便。 为了实现这个目标,研究团队构建了一个双阶段磁定位策略。先通过外部磁场给贴片定个全局位置,再拿这个贴片当基准去定位体内小型磁性目标。这种算法有点像卫星导航里的基站辅助定位功能。他们把这种柔性磁定位贴片用在了ERCP导丝定位实验里,结果显示定位能力很强。 在模拟实验中团队也进行了验证。无论是脑动脉介入模拟还是猪体内的介入实验,他们都成功实现了高精度定位。在新西兰兔模型上还给兔子配上了集成了柔性磁传感贴片的腰带,连续采集胃肠蠕动信号进行分析。这些研究结果说明这种策略在手术导航和生理监测方面都挺稳定通用的。 这次研究由徐天添和陆豪健共同担任通讯作者;浙江大学控制学院博士生向平宇、硕士生孙丹颖还有深圳先进院博士生马国耀是共同第一作者。他们通过构造基于柔性印刷电路板的轻薄贴片和开发双阶段定位算法,给微创手术提供了全新解决方案。