深度解析瑞士LSRO醫療機器人實(shí)驗室的構造

　　核磁共振兼容的機器人技術(shù)

　　核磁共振成像/功能磁共振成像系統(MRI/fMRI)已經(jīng)成為腦部研究的常規手段。核磁共振兼容的機器人技術(shù)，即是將核磁共振成像掃描儀顯示的大腦活動(dòng)情況與觸覺(jué)傳感器對力的反饋相結合，通過(guò)傳動(dòng)器實(shí)現與人體的交互運動(dòng)，可以用來(lái)研究腦部活動(dòng)與人體活動(dòng)的聯(lián)系等。團隊研發(fā)的觸覺(jué)界面現已經(jīng)被日本，意大利，瑞士和英國的神經(jīng)學(xué)家采納，用于研究工具操縱、動(dòng)作學(xué)習方面的腦部機制。

　　LSRO實(shí)驗室研發(fā)的神經(jīng)外科綜合機器人系統

　　有觸覺(jué)反饋的手術(shù)模擬器

　　有一些用機器人做過(guò)手術(shù)的醫生反映，機器人手術(shù)最讓他們不習慣的問(wèn)題就是：缺乏手握手術(shù)刀的真實(shí)感，不能掌握切割的力度，也較難判斷需要切除的組織的范圍。而LSRO實(shí)驗室就正在研究一種技術(shù)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。

　　Bleuler教授團隊的手術(shù)模擬器是運用了大熱的VR技術(shù)，可以進(jìn)行手術(shù)實(shí)戰教學(xué)。手術(shù)醫生可以從電腦屏幕上看到器官的3D模型圖像，并在操縱手術(shù)操作手柄的時(shí)候有真實(shí)的觸覺(jué)反饋，就像自己拿著(zhù)手術(shù)刀一樣，可以感覺(jué)到通過(guò)手術(shù)器具抓到的東西，或是在切一些身體組織時(shí)感受到自己對這個(gè)組織施加的力氣，并感受到它的軟硬程度，由此對其性質(zhì)做出判斷，并實(shí)現外科器械位移的跟蹤，不再擔心會(huì )“錯割”到手術(shù)范圍以外的組織。

　　VR技術(shù)、觸覺(jué)反饋用于機器人手術(shù)，增強真實(shí)感和判斷力

　　團隊在這套手術(shù)系統上下功夫最多的就是硬件表面的觸覺(jué)反饋系統。對原始的手術(shù)工具進(jìn)行儀表化、對整個(gè)手術(shù)系統加上觸控系統之后的重新整合，都是相當有難度的。LSRO實(shí)驗室目前已經(jīng)針對結腸鏡檢查、宮腔鏡檢查、腹腔鏡檢查、介入性影像診斷幾種場(chǎng)景研發(fā)了不同的觸控系統。

　　· 結腸鏡檢查觸覺(jué)反饋系統　根據澳洲CSIRO(聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織)開(kāi)發(fā)的結腸鏡檢查模擬軟件來(lái)配套研發(fā)。此項專(zhuān)利正在等待申請通過(guò)，現已通過(guò)了瑞典外科協(xié)會(huì )的商業(yè)化認證。

　　· 宮腔鏡檢查觸覺(jué)反饋系統　早在2007年，LSRO實(shí)驗室研發(fā)的宮腔鏡檢查觸覺(jué)反饋系統就已經(jīng)向市場(chǎng)推出了其項目副產(chǎn)品：VirtaMed AG。

　　· 腹腔鏡檢查觸覺(jué)反饋系統　從上世紀90年代開(kāi)始，實(shí)驗室就對腹腔鏡手術(shù)設計了用于教學(xué)模擬的“VR雛形”，在研究過(guò)程中，Bleuler教授聯(lián)合創(chuàng )辦了致力于模擬腹腔鏡手術(shù)的Xitact SA公司，后被Mentice AB收購。

　　· 介入性影像診斷模擬系統　介入性影像診斷的先期，需要用手術(shù)的手段將管狀儀器植入病人的血管系統，這個(gè)植入的手術(shù)過(guò)程對醫生的技術(shù)精度要求相當的高，而LSRO實(shí)驗室正是看到了這一點(diǎn)，研發(fā)了一個(gè)針對介入性影像手術(shù)的觸控反饋系統環(huán)境，可供醫生進(jìn)行多次模擬練習。

　　單憑以上篇幅的介紹，并不足以讓你全面細致地了解Hannes Bleuler教授及其領(lǐng)導的LSRO實(shí)驗室。他們在醫療機器人上做出的貢獻，以及這個(gè)領(lǐng)域一些最前沿的技術(shù)，只有Bleuler教授來(lái)親自講解才能達到最佳效果。