图文:肖帆 刘芳

近日,解放军总医院第五医学中心肿瘤医学部介入超声科梁萍教授团队突破技术难关,推出全球首创超声主导多模影像融合,机械臂协同,穿刺导航定位系统,并利用该设备成功为一例肝脏肿瘤患者进行双针消融治疗。

患者付老先生,76岁,左半结肠根治性手术后,定期复查超声诊断为肝转移癌。科室梁萍教授立刻开展详细的超声检查、超声造影评估及增强核磁检查。为了直观地体现肝脏病灶与肝内血管、胆管等重要结构间复杂的三维空间关系,避免消融治疗继发穿刺出血、肝脏梗塞、胆汁淤积等严重并发症发生,梁萍教授团队应用成熟的三维可视化技术进行分割、重建,详细评估了肝脏病灶微波消融治疗的可行性与安全性,制定了手术计划,设计了以“双针”方案进行微波消融穿刺路径,精准预测消融热场。

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该病例微波消融治疗采用多模态影像导航介入穿刺机器人技术。通过机器人系统进行现场快速分割、三维重建,加载并更新术前三维可视化技术的“布针”方案与穿刺路径规划;应用磁定位导航系统,在实时超声监控下,融合术中即刻CT影像,由机器人系统机械臂辅助下,实现了肝脏病灶按预定穿刺路径的精准“双针”穿刺,结合术前预测的消融热场,完成了肝脏病灶“多点”消融。

术中机器人系统对柔性脏器穿刺弹性形变与呼吸运动进行实时监测,指导机械臂实时调整穿刺深度及角度,生成呼吸运动曲线提示穿刺时机,辅助团队医生精确地避开门静脉、肝动脉、肝静脉、胆管等重要解剖结构进行穿刺,最终将微波天线放置在肝内病灶的预定位置,成功为付老先生彻底灭除了肿瘤病灶。目前,付老先生已经痊愈出院。

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多模态影像导航介入穿刺机器人技术
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多模态影像导航介入穿刺机器人技术

在经皮介入手术中,机器人具备精准、稳定、耐劳、学习曲线短、经验依赖低等特点;但由于腹腔柔性脏器受到呼吸运动、穿刺位移及弹性形变等因素的影像,制约了机器人技术在腹腔柔性脏器的广泛应用。

据了解,梁萍教授团队基于科技部"十四五"国家重点研发计划项目《超声主导多模影像经皮穿刺机器人系统研发》与北京理工大学、艾瑞迈迪医疗科技(北京)有限公司等单位突破技术瓶颈,合作研发的穿刺手术导航定位系统,于2024年1月31日获得 NMPA III 类医疗器械注册证,获批在胸、腹部器官进行穿刺等介入手术中使用。该系统在高性能磁定位系统导航下达到毫米级的配准精度,搭载的三维可视化、“布针”与“热场”规划技术提供良好的术野三维空间呈现能力,融合实时超声时间分辨率高以及断层影像空间分辨率高的特点,构建呼吸运动实时检测机制与机械臂实时调整功能,使得介入医生在腹腔柔性脏器的精巧手术设计在经皮介入手术中精准实现。

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此次梁萍教授团队全球首创、成功使用机器人技术在肝脏病灶实现了 “双针”穿刺、“多点”消融的临床应用,标志着介入超声科团队在复杂病例处理方面再次站在了学科前沿,也充分展示了他们在介入超声领域卓越的专业实力和不断创新的精神。