【光明日报】微创手术实现“精准导航”突破
在血管介入、消化道内镜等微创手术领域,传统CT和MRI等影像技术虽能提供导航信息,但受限于设备体积庞大、需特定手术环境,且多为二维图像,难以满足微创操作的精准需求。近年来,电磁与传感技术领域的研究者们致力于探索磁场定位技术,以实现医疗器械的实时三维导航。
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》杂志上联合发表了研究成果。双方共同开发了一种柔性磁定位贴片系统,并提出“双阶段磁定位”策略,为微创手术器械的操作提供了一种高精度、实时的跟踪新方法。
研究人员设计的柔性磁定位贴片采用柔性印刷电路板制造,具有轻薄柔软的特性,可根据不同应用场景灵活定制形状与尺寸。该贴片既可以贴附于皮肤表面,也可集成于探头、内镜等医疗设备上,实现“即贴即用”的导航功能,相当于为手术器械装上了一套“柔性导航系统”。
在该贴片基础上,研究团队进一步开发了双阶段定位算法,其原理类似于卫星导航系统中的“基站辅助”机制。该算法首先借助外部磁场确定贴片在全局坐标系中的位置,再以此作为局部参考点,实现对体内微型磁性目标的精确定位。
“在手术部位多变、器械路径复杂的临床环境中,传统依赖刚性传感器阵列的磁定位系统往往难以兼顾精度与适用范围。”徐天添指出,“我们的新方法通过柔性磁传感贴片作为中间单元,有效提升了系统在不同临床场景下的适应能力。”
为验证该技术的可行性,研究团队进行了系统测试。结果显示,该磁定位策略在手术导航、体外生理监测等多个应用场景中表现出良好的稳定性与通用性,为磁定位系统的临床应用提供了更具灵活性的解决方案。
“我们希望证明,磁定位技术不仅能实现高精度测量,更能在复杂的真实生理环境中得到有效应用。”徐天添表示,下一步团队将以“双阶段磁定位策略”为核心,拓展其在多器械协同导航、长期生理信号监测等方向的应用。
(原载于《光明日报》 2026-02-06 08版)