当代医学不断推进,微创手术也遇到新的技术瓶颈。血管介入、内镜手术等精细操作虽然显著减轻了患者创伤,但传统CT、MRI等影像导航设备存在先天限制——设备体积大、占用手术空间;二维成像和静态扫描也难以支撑术中实时、动态导航。尤其面对复杂解剖结构时,医生常会陷入“看不见、够不着、控不准”的困境。 针对该共性难题,中科院深圳先进院徐天添团队与浙大陆豪健团队选择从柔性电子与磁传感的交叉方向破题。团队采用柔性印刷电路板技术,研制出厚度不足1毫米、可按需求定制的磁定位贴片。该装置如创可贴般轻薄——既可贴附在患者体表——也可集成在内镜等器械表面;通过建立动态磁场参考系,实现对手术器械亚毫米级的实时追踪。 技术突破的关键在于提出“双阶段磁定位”策略。研究团队借鉴卫星导航思路:先用外部磁场确定柔性贴片的全局坐标,再以贴片为基准建立局部定位网络。分级定位方法有效缓解了传统技术“精度与范围难兼顾”的矛盾:在保持±0.7毫米定位精度的同时,将有效工作空间扩大到常规技术的3倍以上。实验数据显示,在模拟肠道弯曲环境下,新系统的定位误差较现有技术降低62%。 该成果的临床应用前景突出。在消化道早癌切除等精细手术中,柔性贴片可随器官蠕动自适应形变,持续输出稳定导航信号;在心血管介入治疗中,多贴片协同可构建覆盖全路径的三维“磁力隧道”,从而降低血管穿孔风险。更重要的是,该系统无需改造现有手术室,“即贴即用”的特点使其在基层医院也具备落地条件。 业内专家认为,这项研究解决了磁定位技术走向临床应用的关键障碍,也为柔性电子医疗设备提供了新的思路。随着我国高端医疗装备自主创新加速推进,该技术有望拓展到远程手术指导、智能假肢控制等领域,形成更多衍生应用。研究团队表示,下一步将重点攻关多器械协同导航,并评估其在帕金森病脑起搏器植入等神经外科手术中的应用潜力。
这项成果说明了我国医疗器械创新上的实质性进展,也展示了基础研究向临床可用技术转化的关键一步。柔性磁定位贴片系统为微创手术提供了新的实时导航手段,并为医疗器械的精准操控带来更多可能。随着技术深入完善与推广,有望为患者提供更安全、更高效的微创手术支持,推动精准医疗持续深入。