图像导航下的微创手术机器人
徐鹏飞
-/生物与新医药
成果的背景及主要用途：
近距离放射治疗是通过穿刺手术将放射性药物植入病灶，通过放射性药物阻断癌细胞增殖，达到治疗的作用。课题组主要研究低辐射损害、高精度、高可靠性，核磁兼容微创放疗手术机器人，图像导航手术辅助平台等技术；满足三维精准微创放疗手术需求。
技术原理与工艺流程简介：
- 机器人系统设计及制造
通过对图像导航的近距离粒子植入引导机器人结构设计及控制部分的研究，解决了核磁图像导航机器人结构兼容性、材料兼容性和控制兼容性等难题。解决了超声图像导航机器人的自动控制技术和基于图像及电磁传感装置的反馈控制技术。
在穿刺针局部放入放射性粒子，经微创进入人体后，放射性粒子会留在体内发生作用。目前已有成品，下一步开发目标是可以放入液体药物，经手术机器人直接注入病灶中。
- 图像导航系统平台
自主研发具有自主知识产权的图像导航手术辅助平台软件。能够完成病人的数据管理，三维重建，三维剂量规划，术中导航和术后验证等功能，是微创放疗手术必不可少的部分。
本软件特点是能否针对用户需求进行模块化组合，减少用户投入。软件能实现多种图像模式融合，便于术前核磁、CT检查与术中超声图像导航的匹配。三维剂量规划可以实现保护周边健康器官，最大限度进行放疗的作用。
- 力学机理及轨迹规划
轨迹规划是手术规划的重要组成部分，在局部放疗手术中，粒子的准确植入，是躲避重要器官，准确到达目标位置，获得准确剂量的关键技术。本技术通过对穿刺过程针与人体软组织力学的研究，确定穿刺点及最优手术轨迹。
