
前言
根据“健康中国2030”、“中国制造2025”战略要求,医学正在成为知识流的融合点和创新的爆发点,医工结合的发展离不开医学与理工科技术的紧密结合,医工结合前景广阔,且必然是医学发展的趋势,而如何进一步推进“医工融合”,促进科研成果的临床应用转化,切实解决临床问题是当前面临的关键问题。《中国组织工程研究》杂志联合辽宁省细胞生物学学会特开设“医工融合理工科专家技术介绍”专栏,为理工科专家与临床医生搭建科研合作、产品转化的桥梁。
1
研究背景
依托于机器人学国家重点实验室,结合机械、控制、电气、人工智能、临床医学等的交叉学科,面向消化、腹腔、血管等临床重大疾病的诊疗需求,汇聚“产学研医检”的优势力量,并充分扩展外部合作,形成医工交叉的科学研究体系。围绕智能腔镜手术机器人的相关基础理论,突破手术机器人机构构型、感知方法、影像导航、精准控制等共性关键技术,研发系列手术机器人系统,并致力于推动研究成果实现临床应用,服务于地方经济,提高疾病救治的水平。
2
技术介绍
研究团队攻克智能腔镜手术机器人共性关键技术,突破系列“卡脖子”难题。联合中国人民解放军总医院研发的消化内镜机器人,突破了柔性镜体在人体腔道内顺应性介入难题,通过了医疗器械注册型式检验,于2017年12月在国际范围内首次完成人体临床试验,并累积完成30例人体临床以及6例5G远程人体临床,开启智能化内镜诊治的新模式;联合首都医科大学附属北京友谊医院研发的单孔腔镜手术机器人,阐明了灵巧型微创手术器械的驱动力传递机理,实现在体终端的位姿精准建模,解决长期困扰手术器械的精准控制问题,为精准微创手术奠定重要基础;在新冠肺炎抗疫中,联合钟南山院士团队研发的咽拭子采样机器人于2020年3月在国际范围内首次在医院红区完成新冠病毒确诊患者的样本采集,取得医疗器械备案,在常态化防控中持续推广应用,目前已经推广至广州、沈阳、三亚、毕节、黔西南州、深圳等10地应用。此外,项目团队提出了微型多维力感知与形状感知原理,为医疗器械与人体组织交互构建精密感知器件,研发力反馈心脏消融导管,为心脏疾病提供安全和有效的介入手段;突破了低溶血磁耦合驱动血液循环技术,成功研制便携式体外生命支持系统,在低温室、漠河完成多例动物实验,为城市急救、灾难救援和军事卫勤创伤救治提供重要手段。
消化内镜机器人
咽拭子采样机器人
3
项目负责人介绍
刘浩,中国科学院沈阳自动化研究所,研究员。长期致力于微创手术机器人研究,主持国家自然科学基金区域联合重点基金等6项、国家重点研发计划项目1项、国家科技支撑计划项目1项、中央军委后勤保障部重点开放项目2项及多项省市级地方项目等。发表学术论文115篇,其中以第一或通讯作者在ERJ、IEEE会刊等高水平刊物上发表30篇SCI检索论文,授权发明专利35项(含美国专利1项),以及4项国际PCT。
4
临床痛点
手术机器人及手术器械力感知缺失。现阶段应用于临床的手术机器人及手术器械大多未集成力传感,通常采用视觉反馈间接判断器械与组织的交互状态,医生在控制机械臂做手术时,需要通过分析视觉信息,并根据经验实时判断器械对组织的作用力以及其他组织交互的特征,一定程度上影响手术的效率,甚至存在操作的风险。
手术工具及病人定位跟踪系统性能存在局限性。目前临床常用的定位方式有磁场定位、光学定位和机械定位。目前定位精度上都能满足目前手术导航的需求,但每种系统都有其局限性,不能实时有效分辨病人组织和手术工具,需满足手术工具及病人定位跟踪的同时不阻碍医生手术操作。
5
临床合作需求
手术机器人从研发到应用临床需要完整的生态系统,通过与临床优势学科建立临床研究示范基地,积累大量临床前研究及手术案例,为产品临床应用提供更多参考,同时可以起到基层医生培训的作用,缩短学习曲线,有助于产品向基层推广。
建立有效的医工合作模式,共同培养专精人才,对工科和医学生进行知识的交叉补充。以智能手术机器人术式的规范化标准化为基础,推进机器人辅助手术的普及应用,提升优质医疗资源的可及性。
针对以上临床问题,希望促进与医院的交流合作,进行全方位的需求对接与深度合作,做好医工交叉结合项目申报,解决关键性技术卡脖子难题,实现高质量的协作与发展,完善医工交叉人才培养模式,实现手术机器人与医生融合的手术术式。
医工器械机器人医工融手术发布于:辽宁省声明:该文观点仅代表作者本人,搜狐号系信息发布平台,搜狐仅提供信息存储空间服务。文章为作者独立观点,不代表配资知识网开户_配资平台排名_在线炒股配资平台观点