微创手术迎来柔性磁定位导航新突破
在血管介入和消化道内镜等微创手术中，传统依赖CT或MRI成像技术进行手术导航的方式虽然在一定程度上提供了空间指引，但受限于设备体积大、对特定手术环境的依赖性，以及主要提供二维图像的局限性，难以满足日益复杂的手术需求。如何实现医疗器械在体内的实时三维精确定位，成为电磁与传感技术领域近年来的研究热点。
近日，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》期刊联合发表研究论文，介绍了一种创新的柔性磁定位贴片系统及其“双阶段磁定位”策略，为微创手术中的器械操作提供了高精度、实时性的导航方案。
该系统以柔性印刷电路板为核心，构建出轻薄柔软的磁定位贴片，可根据具体应用场景进行定制化设计。这种贴片能够贴附在患者皮肤表面，也可集成于各种医疗器械表面，如内镜或探头，实现“即贴即用”的便捷操作，为手术器械提供类似“柔性导航系统”的实时指引。
研究团队还提出了一种双阶段磁定位算法，其原理类似卫星导航中的“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，再以此贴片为参考点，对体内的小型磁性目标进行精确定位。
在临床手术中，器械的路径多样、操作环境复杂，传统的刚性传感器阵列在满足定位精度与覆盖范围方面常面临挑战。徐天添表示，团队提出的柔性磁传感贴片作为中间单元，显著扩展了磁定位技术的部署方式，提高了系统在多种复杂场景下的适应性。
为了验证该方案的实际效能，研究团队进行了系统的测试与评估。结果显示，该磁定位策略不仅在手术导航中表现出良好的稳定性和通用性，在体外生理监测等应用场景中也展现出广阔潜力，为磁定位系统在临床实际中的实施路径提供了更具灵活性的解决方案。
徐天添强调，这项研究不仅验证了磁定位技术在受控条件下的准确性，更重要的是证明了其在真实生物环境中的可行性。未来，团队将继续围绕“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和长期生理信号感知等领域的应用。