学术动态 | 香港大学研发出磁共振引导下的神外手术机器人 研究成果发表在Advanced Science 误差低于3毫米

据了解， 郭嘉威教授的工程团队于2018年发表全球首个在磁共振环境内进行双边立体定位手术的机器人。

这次又在2018年的基础上对原型进行了重大更新，目前的机器人可协助进行导管/ 针头的精准介入操作，适用于治疗动作障碍等的深脑刺激手术（DBS），以及协助在深脑位置进行活检、注射、消融和导管放置等操作。目前，新系统已通过人体标本及于头骨模型上进行的可行性测试。系统实现了误差少于3毫米的高精确度。

新系统与香港大学李嘉诚医学院临床医学学院外科学系临床教授潘伟生教授、香港中文大学医学院外科学系脑外科组名誉临床副教授陈达明医生共同开发。港大工程团队成员包括唐汉昇、方格、张霑利，博士生戴敬、以及研究员何焯亮、王晓梅和何迪朗。

新MRI机械人定位器实现了两个使用阶段的半自动操作：第1阶段、外科医生进行手动调节，根据术前图像，外科医生将机械人定位器按已计划的轨迹定向。系统内置的照明指示灯会实时自动显示与计划轨迹之间的角度误差。当定位器接近计划轨迹误差少于5°时定位会被遥距锁定。

第2阶段、通过精确、灵敏和高解像度的软体机械人定位，自动微调利用基于有限元分析（FEA）的设计和流体驱动柔性致动器结构的优化，仪器可以少于0.2°的定位误差准确定位。然后，外科医生通过机械人仪器导向器手动插入仪器。而其深度锁止器可辅助设定器械探入的深度。

新研发的系统可以消除传统基于框架的立体定位手术中的固有误差。因此，探针/电极仪器插入精确度将增加，确保手术结果的安全性。系统将缩短手术时间，提高患者的舒适感和满意度。安装于头骨上的机械人保持结构轻巧，重量轻（203克）且体积小（直径97 × 81毫米）的设计；适用于大部分标准造影头部线圈。

整个系统由适用于磁力共振兼容的材料制成，不会产生电磁干扰，而且结合了特别设计的微型无线全向追踪标记，实现实时MRI下的机械人定向及定位。

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