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機械人|中大夥港大研發新機械人 助提高外科手術準確及效率

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機械人|香港中文大學與香港大學的跨學科團隊攜手合作,成功研發出一種創新的互動式多階段機械人定位器,專門設計來提升立體定位神經外科手術的準確性和效率,尤其在治療腦腫瘤和柏金遜症等神經系統疾病方面展現了巨大潛力。這項技術的核心在於利用術中磁力共振影像(MRI)來精確引導機械人進行必要的調整,無論是插管還是針刺,都能達到前所未有的定位精度。

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(圖片來源:Shutterstock)

重點一:互動式多階段機械人定位器的開發

此機械人定位器的研發,是香港中文大學醫學院與香港大學機械工程學系跨學科團隊的成果,旨在通過術中MRI引導實現更高精度的神經外科手術操作。

該機械人定位器以其輕巧的結構著稱,直徑僅97毫米,高度81毫米,重量也只有203克,便於安裝於大部分標準造影用頭部線圈。它的設計分為兩個主要階段,首先是由外科醫生進行的互動式手動調節,接著是機械人進行的自動微調,保證了手術精度和靈活性的最佳結合。

重點二:結構設計與操作過程

機械人定位器的設計充分考慮到了操作的便捷性和精確性,外科醫生在第一階段可以根據術前影像手動調整定位器,而系統內置的光纖照明會顯示出任何角度誤差,幫助醫生更精確地定位。進入第二階段後,機械人會接管,通過精確的軟體算法自動微調,以達到計劃軌跡的精準對齊。

港大工程學院機械工程系副教授郭嘉威指,無論在哪個階段,系統都能通過獨特的軟體機械人機制如線驅動煞停機件和顆粒阻塞來穩定方向,並透過深度鎖止器精準控制器械的深入程度,從而提高手術的安全性和效率。

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(圖片來源:受訪者提供)

重點三:系統的創新與優勢

這種新型機械人定位器的一大創新之處在於其微型無線全向追蹤標記,能夠在MRI下進行精確的三維定位。此外,由於整個系統都是用適合磁力共振環境的材料製成,因此不會對MRI造成干擾,確保了術中導航的準確性和可靠性。

中大醫學院外科學系腦外科組主任及名譽臨床副教授陳達明指出,這一系統能夠有效消除傳統立體定位手術中的各種固有誤差,從而大幅提高儀器放置的精確度,縮短手術時間,提升患者的舒適度和滿意度。目前,這種互動式多階段機械人定位器正準備進行臨床測試,並預計將於不久的將來在香港投入使用,為神經外科手術帶來革命性的進步。

撰文:Bubble圖片來源:Shutterstock、受訪者提供