深度解析瑞士LSRO醫(yī)療機器人實驗室的構(gòu)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(tǒng)(MRI/fMRI)已經(jīng)成為腦部研究的常規(guī)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情況與觸覺傳感器對力的反饋相結(jié)合，通過傳動器實現(xiàn)與人體的交互運動，可以用來研究腦部活動與人體活動的聯(lián)系等。團(tuán)隊研發(fā)的觸覺界面現(xiàn)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、動作學(xué)習(xí)方面的腦部機制。

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

　　有觸覺反饋的手術(shù)模擬器

　　有一些用機器人做過手術(shù)的醫(yī)生反映，機器人手術(shù)最讓他們不習(xí)慣的問題就是：缺乏手握手術(shù)刀的真實感，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實驗室就正在研究一種技術(shù)來解決這個問題。

　　Bleuler教授團(tuán)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)實戰(zhàn)教學(xué)。手術(shù)醫(yī)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)操作手柄的時候有真實的觸覺反饋，就像自己拿著手術(shù)刀一樣，可以感覺到通過手術(shù)器具抓到的東西，或是在切一些身體組織時感受到自己對這個組織施加的力氣，并感受到它的軟硬程度，由此對其性質(zhì)做出判斷，并實現(xiàn)外科器械位移的跟蹤，不再擔(dān)心會“錯割”到手術(shù)范圍以外的組織。

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

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

　　· 結(jié)腸鏡檢查觸覺反饋系統(tǒng)　根據(jù)澳洲CSIRO(聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織)開發(fā)的結(jié)腸鏡檢查模擬軟件來配套研發(fā)。此項專利正在等待申請通過，現(xiàn)已通過了瑞典外科協(xié)會的商業(yè)化認(rèn)證。

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

　　· 腹腔鏡檢查觸覺反饋系統(tǒng)　從上世紀(jì)90年代開始，實驗室就對腹腔鏡手術(shù)設(shè)計了用于教學(xué)模擬的“VR雛形”，在研究過程中，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(tǒng)　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(tǒng)，這個植入的手術(shù)過程對醫(yī)生的技術(shù)精度要求相當(dāng)?shù)母?，而LSRO實驗室正是看到了這一點，研發(fā)了一個針對介入性影像手術(shù)的觸控反饋系統(tǒng)環(huán)境，可供醫(yī)生進(jìn)行多次模擬練習(xí)。

　　單憑以上篇幅的介紹，并不足以讓你全面細(xì)致地了解Hannes Bleuler教授及其領(lǐng)導(dǎo)的LSRO實驗室。他們在醫(yī)療機器人上做出的貢獻(xiàn)，以及這個領(lǐng)域一些最前沿的技術(shù)，只有Bleuler教授來親自講解才能達(dá)到最佳效果。