体内自主医疗针导航转向

使用针具进入器官内位点对于许多诊断与治疗性介入医疗程序而言是基础性的。由于组织中存在解剖障碍、高度不确定性以及自然组织运动（例如因呼吸引起），目前安全准确地将针导航穿过活体组织到达组织内目标常常具有挑战性或不可行。能够在体内自动化基于针的操作的医疗机器人有潜力克服这些挑战，并实现更高水平的患者护理与安全性。在本文中，我们展示了首个在体内自主导航针具绕过解剖障碍到达组织内目标的医疗机器人。我们的系统利用瞄准装置与激光刻蚀的高柔性可转向针——一种能够沿曲线轨迹机动以避开障碍的针。该自主机器人通过重规划与控制来考虑活体组织/针交互中的解剖障碍与不确定性，并通过在呼吸周期中定义安全插入时间窗来应对呼吸运动。我们将该系统应用于肺活检，而肺活检在肺癌（美国癌症相关死亡的首要原因）的诊断中至关重要。我们在多项体内猪研究中展示了系统的成功表现，并证明我们这种利用自主针转向的方法优于用于肺结节进入的标准手动临床技术。