微创手术迎来“柔性导航”新方案
微创手术迎来“柔性导航”新方案
在诸如血管介入和消化道内镜等微创手术中,CT与MRI等传统成像手段虽可提供基础导航支持,但受限于设备体积庞大、对特定手术条件的依赖,且多数仅能提供二维影像。近年来,科研人员致力于探索一种新的方式——将磁场定位技术引入手术操作,以实现医疗器械在体内的实时、三维精确定位。
2026年2月4日,《自然·传感器》期刊发表了一项由中国科学院深圳先进技术研究院集成所研究员徐天添与浙江大学研究员陆豪健团队联合完成的重要研究。该团队开发出一种可贴附、可定制的柔性磁定位贴片系统,并提出“双阶段磁定位”策略,为微创手术中的器械操作提供了全新的高精度、实时追踪方法。
研究团队首先设计出一款基于柔性印刷电路板的磁定位贴片,结构轻薄柔韧,可根据实际需要定制形状和尺寸。该贴片可贴附于皮肤表面,或集成于内镜、探头等医疗器械上,实现“即贴即用”的便捷操作,为微创手术提供类似“柔性导航系统”的精准指引。
在该贴片基础上,研究人员进一步构建了双阶段定位算法。这一算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中的位置,继而以该贴片为参照点,对体内小型磁性目标进行精确定位。
“在手术区域复杂、器械路径多变的临床场景中,传统基于刚性传感器阵列的磁定位系统常在定位精度与操作范围之间难以平衡。”徐天添指出。
团队提出的新型磁定位策略通过引入柔性磁传感贴片作为中间单元,突破了传统部署方式的局限,显著增强了对多样化临床环境的适应能力。
研究人员还对该方法进行了系统性验证。实验结果表明,该磁定位策略在手术导航和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,为磁定位技术的临床应用提供了更具灵活性和实用性的新路径。
“我们希望展示,磁定位不仅能在实验室条件下实现高精度,也能够在真实临床环境中发挥实效。”徐天添表示。团队未来将围绕“双阶段磁定位策略”展开深入研究,探索其在多器械协同导航和长期生理信号监测等领域的应用潜力。
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