微创手术迎来“柔性导航”技术革新
微创手术迎来“柔性导航”技术革新
在血管介入手术与消化道内镜手术等微创操作中,传统的CT和MRI等成像技术虽能为医生提供部分术中导航信息,但这些设备体积庞大、依赖特定环境,并且主要提供二维信息,难以满足手术中对精准三维定位的需求。近年来,科学家们聚焦于磁场定位技术的引入,旨在为医疗器械提供实时、高精度的三维导航解决方案。
2026年2月4日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所研究员徐天添团队与浙江大学研究员陆豪健团队在《自然·传感器》期刊上共同发表了最新研究成果。该研究开发出一种可贴附、可定制的柔性磁定位贴片系统,并提出“双阶段磁定位”策略,为微创手术中医疗器械的操作提供了一种新的高精度、实时跟踪方式。
研究人员首先设计并构建了一种柔性磁定位贴片,其基于柔性印刷电路板制造,具备轻薄、柔软的特点,可依据实际应用需求,灵活设计为不同形状和尺寸。该贴片既可贴附于患者皮肤表面,也可集成在探头或内镜等医疗器械上,实现“即贴即用”。这种柔性贴片宛如一个微型导航系统,为医疗器械提供精准的运动指引。
依托该柔性贴片,研究团队还开发出一种双阶段磁定位算法。这一方法类似于卫星导航中的“基站辅助定位”机制:首先利用外部磁场确定贴片在全局坐标系中的位置,随后以其作为参考点,实现对体内小型磁性目标的准确定位。
徐天添指出,在面对手术部位多变、器械路径复杂等临床挑战时,传统依赖固定位置刚性传感器阵列的磁定位系统,常难以兼顾高精度与大范围定位。此次提出的柔性磁定位策略,通过引入柔性传感贴片作为中间参考单元,拓展了磁定位系统的部署方式,显著提升了其在复杂临床环境中的适应性。
为验证该策略的可行性,研究团队进行了系统性实验评估。结果显示,该磁定位方法在手术导航及体外生理监测等多种应用场景中表现出良好的稳定性和通用性,为未来磁定位系统的发展提供了一条更为灵活、贴近实际操作的实施路径。
徐天添进一步表示,团队的目标不仅是让磁定位系统在实验室条件下实现高精度测量,更重要的是在真实人体环境中具备实际应用价值。未来,团队将持续以“双阶段磁定位策略”为核心,探索其在多器械协同导航、长期生理信号监测等领域的潜在应用。
(原载于《光明日报》 2026-02-06 08版)
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