【光明日报】微创手术迎来“智能导航”突破
在血管介入和消化道内镜等微创手术中,尽管CT和MRI等影像技术在提供导航信息方面具有一定作用,但其设备庞大、依赖特定环境,并且主要提供二维图像,难以满足手术中对精准三维定位的需求。近年来,电磁与传感领域的科研人员将目光转向磁场定位技术,期望通过该技术实现医疗器械的实时、高精度三维导航。
2026年2月4日,中科院深圳先进技术研究院集成所徐天添研究员团队联合浙江大学陆豪健研究员团队,在国际顶级期刊《自然·传感器》上发表了一项重要研究成果。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,为微创手术中的器械操作带来了新的高精度实时跟踪方案。
研究团队研发的柔性磁定位贴片,基于柔性印刷电路板设计,具备轻薄柔软的特点,可根据不同应用场景灵活调整形状和尺寸。该贴片不仅能够贴附于皮肤表面,还可集成于内镜、探头等医疗器械上,实现“即贴即用”的操作体验,为微创手术提供类似“智能导航系统”的精准定位支持。
在该贴片技术基础上,团队进一步设计了一种双阶段定位算法。该算法原理类似于卫星导航中的基站辅助定位功能:首先利用外部磁场确定柔性贴片在全局坐标系中的位置,然后以该贴片为局部参考点,进一步精确定位体内的小型磁性目标。
“在手术部位多样、器械路径复杂的临床环境中,传统依赖固定刚性传感器阵列的磁定位方式,常常在定位精度和工作空间之间难以取得平衡。”徐天添指出。
此次提出的磁定位策略,通过引入柔性磁传感贴片作为中间单元,对传统技术部署方式进行了创新性拓展,显著提升了系统在复杂临床条件下的适应性。
为了验证该方法的可行性与稳定性,团队进行了多维度的实验测试。结果显示,这一磁定位策略在手术介入导航及体外生理监测等多个应用中展现出良好的通用性和稳定性,为磁定位系统提供了更贴近临床实际的实现路径。
“我们的目标是证明磁定位不仅能在实验室中实现高精度测量,还能在真实的体内环境中稳定运行。”徐天添表示。未来,团队将以该“双阶段磁定位策略”为核心,进一步探索其在多器械协同导航、长期生理信号监测等领域的应用潜力。
(原载于《光明日报》 2026-02-06 08版)