微创手术迎来“柔性导航”新突破
在血管介入、消化道内镜等微创手术中,传统影像手段如CT和MRI虽能提供导航支持,但受限于设备体积大、对环境依赖性强以及图像多为二维等缺点,难以满足复杂手术场景下的精准操作需求。如何实现医疗器械在体内的实时、三维定位,成为近年来电磁传感领域的重要研究课题。
2026年2月4日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所徐天添研究团队联合浙江大学陆豪健研究团队,在国际权威期刊《自然·传感器》上发表了最新研究成果。该研究开发出一种柔性磁定位贴片系统,并提出“双阶段磁定位”策略,为微创手术器械的高精度实时追踪提供了新的解决方案。
该柔性磁定位贴片基于柔性印刷电路板制造,具备轻薄、柔韧的特性,可根据不同应用场景进行定制化设计,既可贴附于人体皮肤表面,也可集成至探头、内镜等医疗器械。其“即贴即用”的特性,使医疗器械具备类似“柔性导航系统”的功能,为复杂手术路径提供精准引导。
围绕该贴片,研究团队进一步开发了“双阶段磁定位”算法。这一方法借鉴了卫星导航中的基站辅助机制,首先利用外部磁场确定贴片在全局坐标系中的位置,再以此为参考点,实现对体内小型磁性目标的精确定位。
“在手术部位多样化、器械进入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常面临精度与工作空间难以兼顾的问题。”徐天添指出。
团队创新性地引入柔性磁传感贴片作为中介单元,打破了传统磁定位系统的部署限制,显著提升了系统在复杂临床场景中的适应能力。
在系统性测试中,该磁定位方法展现出良好的稳定性与通用性,不仅适用于手术导航,还可拓展至体外生理监测等多领域。研究结果表明,该策略为磁定位技术的临床应用提供了一条更加灵活且贴近实际的实施路径。
“我们的目标不仅是让磁定位在实验室中‘测得准’,更希望在真实的体内环境中‘用得上’。”徐天添表示。未来,团队将持续围绕“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及长期生理信号监测等方面的潜力。
(原载于《光明日报》 2026-02-06 08版)