"血管模型：介入手術機器人研發(fā)的引擎與驅動力"

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手術機器人已成為現(xiàn)代醫(yī)療領域的重要工具之一，尤其在血管介入手術中的應用日益廣泛，導航系統(tǒng)通過高精度操作和實時影像反饋，極大地提高了手術機器人的精準度和安全性，大幅減少了射線對介入醫(yī)生的傷害，以保護醫(yī)者安全與健康。在介入機器人研發(fā)過程中，血管模型扮演著至關重要的角色，為手術機器人的設計和優(yōu)化提供了堅實的基礎。

血管模型在介入手術機器人研發(fā)中的應用

機器人設計與優(yōu)化

血管模型為介入手術機器人的設計與優(yōu)化提供了重要的參考依據(jù)。研發(fā)團隊利用血管模型1:1還原人體血管內徑結構的仿真特點，設計更加適合血管環(huán)境的機械臂結構、驅動方式和控制系統(tǒng)。例如，通過模擬血管內的狹小空間和復雜路徑，可以優(yōu)化機械臂的靈活性和精度，確保手術機器人能夠在實際手術中準確到達目標位置。此外，血管模型還可以用于測試手術機器人的導航和定位能力，進一步提高手術的精準度。

實驗驗證與性能評估

在介入手術機器人研發(fā)過程中，實驗驗證和性能評估是不可或缺的環(huán)節(jié)。利用血管模型進行實驗，高度模擬真實的手術環(huán)境，評估手術機器人在各種條件下的表現(xiàn)。例如，可測試手術機器人在血管分叉處的轉向能力、在狹窄血管中的通過性以及在不同心率和血流條件下的穩(wěn)定性。這些數(shù)據(jù)為手術機器人的性能優(yōu)化提供了重要的參考依據(jù)。

遠程操控與自主導航

隨著遠程醫(yī)療和自主導航技術的發(fā)展，血管模型在介入手術機器人研發(fā)中的愈發(fā)重要。例如，一些研究團隊提出了具有磁驅動主動轉向和自主推進能力的磁控導絲機器人系統(tǒng)。這些系統(tǒng)通過外部磁場控制磁性導絲在血管模型內的導航運動，實現(xiàn)了對復雜血管路徑的精準操控。血管模型為這些系統(tǒng)的研發(fā)提供了實驗平臺，驗證了其在實際應用中的可行性和有效性。

血管模型對介入手術機器人研發(fā)的價值

提高手術精準度

血管模型通過模擬真實血管環(huán)境，使手術機器人在研發(fā)階段就能接受嚴格的測試和驗證。這有助于確保手術機器人在實際手術中能夠準確到達目標位置，減少手術風險，提高手術成功率。

降低研發(fā)成本

相比于人體試驗與動物實驗，利用血管模型進行研發(fā)可以大大降低研發(fā)成本。另外，血管模型可以重復使用，因此也降低了實驗材料的消耗和浪費。

推動技術創(chuàng)新

血管模型為介入手術機器人的技術創(chuàng)新提供了重要支撐。通過不斷優(yōu)化血管模型的設計和制作工藝，可以推動手術機器人在導航、定位、感知和控制等方面的技術創(chuàng)新，進一步提高手術機器人的性能和可靠性。

創(chuàng)導三維血管模型在手術機器人研發(fā)中的應用

2022年北京理工大學發(fā)表論文《An Isomorphic Interactive Device for the Interventional Surgical Robot after In Vivo Study》（介入外科機器人同態(tài)交互裝置的體內實驗研究），論文提到的血管模擬系統(tǒng)，以及可再現(xiàn)人體血液循環(huán)的，能模擬壓力、流量和溫度模擬循環(huán)系統(tǒng)，均為創(chuàng)導三維產(chǎn)品。

研發(fā)人員以全身介入血管模型為載體，搭載介入手術器械進行遠程介入實驗，以評估所提出的主控制器在導管和導絲線性和旋轉運動中的操作精度。

（圖片源自論文《An Isomorphic Interactive Device for the Interventional Surgical Robot after In Vivo Study》，如有侵權請聯(lián)系刪除）

此外，創(chuàng)導三維還出現(xiàn)在2022年4月13日，麻省理工大學于Science Robotics發(fā)表的題為《Telerobotic neurovascular interventions with magnetic manipulation》的論文中。

詳情可點擊：獲麻省理工認可創(chuàng)導三維模型登上《MEDICAL ROBOTS》雜志

圖為麻省理工大學用創(chuàng)導三維神經(jīng)介入模型，進行磁轉向和導航的體外演示。

（更多研發(fā)項目出于隱私原因，暫無法展示）

可見，血管模型在介入手術機器人研發(fā)中占有愈發(fā)重要的價值。它們不僅為手術機器人的設計和優(yōu)化提供了參考依據(jù)，還通過實驗驗證和性能評估確保了手術機器人的精準度和可靠性。手術機器人研發(fā)團隊利用模型進行初步測試和驗證，確保手術機器人在復雜血管環(huán)境下的穩(wěn)定性和可靠性。

隨著醫(yī)療技術的不斷進步和血管模型制作技術的日益成熟，血管模型將在介入手術機器人研發(fā)中發(fā)揮更加重要的作用，推動醫(yī)療技術的不斷創(chuàng)新和發(fā)展。創(chuàng)導三維愿為您提供更具有仿真度的產(chǎn)品，共同促進醫(yī)療研發(fā)事業(yè)發(fā)展。

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