深度解析瑞士LSRO醫療機器人實(shí)驗室的構造

　　醫療機器人已經(jīng)成為外科手術(shù)界常被談到的話(huà)題，從關(guān)節式的臂式笨拙工業(yè)機器人，到遠程操控的機器人出現，技術(shù)不斷更迭，而未來(lái)單孔手術(shù)機器人系統和新型操控方式代表了新一代手術(shù)機器人的發(fā)展方向。今天我們要為你介紹的是一位歐洲醫療機器人大咖——瑞士技術(shù)科學(xué)院(SATW)院士、瑞士洛桑理工學(xué)院(EPFL)教授——Hannes Bleuler。

　　深厚的機器人科研背景

　　歐洲醫療機器人先鋒：Hannes Bleuler教授

　　Hannes Bleuler教授就職于享譽(yù)歐洲工科領(lǐng)域的瑞士洛桑理工學(xué)院(EPFL)，從1995年開(kāi)始，就致力于機器人等方向的科學(xué)研究。在此之前，他還在東京大學(xué)做了4年的智能機電學(xué)副教授。

　　Bleuler曾經(jīng)主導歐洲宇航局的手術(shù)機器人項目，是“歐洲藍腦計劃”的主要參與方，并曾在數十項由加拿大自然科學(xué)基金委、美國國家航空航天局(NASA)、瑞士國家科學(xué)基金委(SNSF)、歐盟第七科技框架計劃(FP7)等組織的重大科研項目中作出貢獻。他還是IEEE頂級期刊的審稿人，在手術(shù)機器人、觸覺(jué)反饋等領(lǐng)域發(fā)表了不少文章，有200多篇論文被發(fā)表在Nature等國際著(zhù)名雜志上，并且出版了3本著(zhù)作，總計引用次數5521。

　　領(lǐng)導頂級LSRO機器人實(shí)驗室

　　LSRO機器人系統實(shí)驗室

　　Bleuler教授在洛桑理工學(xué)院領(lǐng)導了一個(gè)叫LSRO(全稱(chēng)The Laboratoire de Systèmes Robotiques，機器人系統實(shí)驗室)的25人團隊實(shí)驗室，團隊研究方向非常多樣，包括生物醫學(xué)機器人、觸覺(jué)學(xué)、微型機器人、磁共振兼容設備、納米技術(shù)等。而他們最為關(guān)鍵的方向是“觸覺(jué)功能的醫療機器人”，研究團隊對機器人動(dòng)作的精準控制非常感興趣，而這正是對精度要求極高的外科醫學(xué)所需求的。

　　團隊目前的項目也是多種多樣，包括為歐洲南部天文臺研制的光纖延遲線(xiàn)、用于銫束原子鐘的靜電馬達等。在醫學(xué)方面，LSRO曾經(jīng)做過(guò)以及現在正在進(jìn)行的項目有：可用于腹腔鏡檢查、宮腔鏡檢查、影像診斷學(xué)、結腸鏡檢查的觸覺(jué)反應微創(chuàng )手術(shù)模擬器;功能磁共振成像兼容的觸覺(jué)設備;下頜骨生成;神經(jīng)外科手術(shù)的顯微操縱器;并聯(lián)機器人設計等。

　　人機交互的醫學(xué)應用：推動(dòng)醫療手術(shù)機器人升級

　　Bleuler教授和他的團隊致力于研究人機交互的機電整合系統，而在這些研究中，很大一部分都運用在了生物醫學(xué)的領(lǐng)域，尤其是手術(shù)方面。下面我們對團隊一些突出的醫療機器人技術(shù)和專(zhuān)利做一個(gè)介紹。

　　兩大 FP-7項目

　　實(shí)驗室有兩個(gè)項目是屬于歐盟第七科技框架計劃(FP7)——SAFROS項目和ARAKNES項目。SAFROS項目的目標包括：柔軟器官的建模和標定、發(fā)展實(shí)時(shí)三維成像顯示技術(shù)、手術(shù)規劃、手術(shù)模擬、手術(shù)醫生訓練、研發(fā)有觸覺(jué)反饋和立體視覺(jué)的手術(shù)界面。ARAKNES項目的目標則是要整合傳統開(kāi)放式手術(shù)、微創(chuàng )手術(shù)以及機器人手術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，研發(fā)出一個(gè)能適用于各種類(lèi)型的手術(shù)場(chǎng)景的新型手術(shù)系統，也就是說(shuō)它能針對不同患者的情況，既能進(jìn)行開(kāi)放式手術(shù)，也能通過(guò)機器人做遠程的腔內手術(shù)。

　　ARAKNES項目的多功能新型手術(shù)系統

　　專(zhuān)利Maestro-AF導管

　　經(jīng)皮導管消融將成為心房顫動(dòng)疾病方面一個(gè)大有前途的治療手段。實(shí)驗室研發(fā)的Maestro-AF導管則是利用“消融導管”和“護送導管”的磁性耦合來(lái)突破了當前技術(shù)的主要限制，從而更好地實(shí)現導管的連續的機械控制。Maestro-AF導管還有一個(gè)更強大的功能：可以提供機體組織的溫度，從而幫助手術(shù)作出更好的決策。

　　LSRO實(shí)驗室的此項發(fā)明已經(jīng)申請了專(zhuān)利，并通過(guò)實(shí)驗驗證取得了良好的效果。

　　傳統的導管 VS. Maestro-AF導管