中国科学院深圳先进技术研究院集成所的研究员徐天添团队和浙江大学的陆豪健团队在2月4日携手在《自然·传感器》上发表了最新研究成果,给微创手术带来了新的突破。在血管介入手术和消化道内镜手术等领域,传统的CT、MRI影像技术虽然提供了导航信息,但设备体积大,依赖特定的环境,且大多只能提供二维信息。这就给精确的三维导航带来了难题。为了实时准确地跟踪医疗器械,科学家们一直在探索引入磁场定位技术。这一次,徐天添和陆豪健合作的研究团队开发出了一种可贴附、可定制的柔性磁定位贴片系统,并且构建了“双阶段磁定位”策略。这个系统让手术操作变得更加精确和方便。他们先设计了一种柔性磁定位贴片,这个贴片很轻很薄,柔软且可以根据需要定制不同的形状和尺寸。可以贴在皮肤上或者与医疗器械结合使用,就像是给手术器械装上了导航系统一样。接下来研究人员基于这个柔性贴片开发出了双阶段定位算法。它就像卫星导航系统中的基站辅助功能一样,先确定全局位置,再把这个位置作为局部参考来追踪体内小目标的位置。这种方法解决了传统刚性传感器在复杂手术场景中精度和工作空间之间的矛盾。徐天添说:“在复杂多变的手术环境中,传统刚性传感器面临精度和工作空间难以兼得的困境。”所以团队提出的这种策略有效提升了对复杂临床场景的适应能力。研究人员还对这个方法进行了系统性验证。结果显示这个策略在手术介入导航和体外生理监测等应用中表现出色。徐天添表示希望证明这个技术不仅在实验室中表现好,在真实体内环境中也能应用得很好。他表示未来团队将进一步探索这种方法在多个器械协同导航和长时程生理信号感知方面的应用。 他们希望能给医生带来更好的工具来提高手术效果和患者体验。