微创手术迎来新型柔性磁定位导航系统
在血管介入和消化道内镜等微创手术中，传统影像技术如CT和MRI虽能提供导航信息，但往往受限于设备体积大、依赖特定手术环境，并且只能提供二维图像，难以满足手术中对三维空间感知的高精度需求。近年来，电磁与传感技术的发展为解决这一问题提供了新思路，科学家们正致力于将磁场定位技术引入医疗领域，以实现医疗器械的实时、三维精准导航。
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》（Nature Sensors）上联合发布了最新研究成果。该团队成功开发出一种可贴附、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高精度、实时跟踪的新方法。
研究人员首先设计了一种基于柔性印刷电路板构建的磁定位贴片。该贴片结构轻薄、柔软，可根据不同需求进行形状与尺寸的定制，适用于贴附于患者皮肤或集成于探头、内镜等医疗器械表面。该柔性贴片具备“即贴即用”的特性，类似为手术器械装备了“柔性导航系统”，在操作过程中提供精准的指引。
在此基础上，团队进一步开发了“双阶段磁定位”算法，该算法的原理类似于卫星导航系统中的“基站辅助定位”。首先，通过外部磁场确定柔性贴片在全局坐标系中的位置；随后，以该贴片为局部参考点，对体内的小型磁性目标进行定位。这种双阶段策略有效提升了定位精度与适应性。
“在临床环境中，手术部位多样、路径复杂，传统磁定位技术依赖固定位置的刚性传感器阵列，常常难以兼顾定位精度与工作空间。”徐天添解释道。
此次提出的磁定位策略，以柔性磁传感贴片作为中间参考单元，突破了传统部署方式的限制，显著增强了系统对复杂手术场景的适应能力。
研究团队对该方法进行了系统性验证。实验结果表明，该策略在手术介入导航和体外生理监测等多种应用中表现出良好的稳定性和通用性，为磁定位系统提供了一条更加灵活、贴近临床需求的实施路径。
“我们希望证明，磁定位不仅在受控环境下具备高精度，也能在真实体内环境中实现有效应用。”徐天添表示，团队将继续以“双阶段磁定位策略”为核心，探索其在多器械协同导航、长期生理信号感知等领域的应用。
（原载于《光明日报》 2026年2月6日 08版）