深度解析瑞士LSRO醫(yī)療機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)造

　　醫(yī)療機(jī)器人已經(jīng)成為外科手術(shù)界常被談到的話題，從關(guān)節(jié)式的臂式笨拙工業(yè)機(jī)器人，到遠(yuǎn)程操控的機(jī)器人出現(xiàn)，技術(shù)不斷更迭，而未來(lái)單孔手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)和新型操控方式代表了新一代手術(shù)機(jī)器人的發(fā)展方向。今天我們要為你介紹的是一位歐洲醫(yī)療機(jī)器人大咖——瑞士技術(shù)科學(xué)院(SATW)院士、瑞士洛桑理工學(xué)院(EPFL)教授——Hannes Bleuler。

　　深厚的機(jī)器人科研背景

　　歐洲醫(yī)療機(jī)器人先鋒：Hannes Bleuler教授

　　Hannes Bleuler教授就職于享譽(yù)歐洲工科領(lǐng)域的瑞士洛桑理工學(xué)院(EPFL)，從1995年開(kāi)始，就致力于機(jī)器人等方向的科學(xué)研究。在此之前，他還在東京大學(xué)做了4年的智能機(jī)電學(xué)副教授。

　　Bleuler曾經(jīng)主導(dǎo)歐洲宇航局的手術(shù)機(jī)器人項(xiàng)目，是“歐洲藍(lán)腦計(jì)劃”的主要參與方，并曾在數(shù)十項(xiàng)由加拿大自然科學(xué)基金委、美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)、瑞士國(guó)家科學(xué)基金委(SNSF)、歐盟第七科技框架計(jì)劃(FP7)等組織的重大科研項(xiàng)目中作出貢獻(xiàn)。他還是IEEE頂級(jí)期刊的審稿人，在手術(shù)機(jī)器人、觸覺(jué)反饋等領(lǐng)域發(fā)表了不少文章，有200多篇論文被發(fā)表在Nature等國(guó)際著名雜志上，并且出版了3本著作，總計(jì)引用次數(shù)5521。

　　領(lǐng)導(dǎo)頂級(jí)LSRO機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室

　　LSRO機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室

　　Bleuler教授在洛桑理工學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)了一個(gè)叫LSRO(全稱The Laboratoire de Systèmes Robotiques，機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室)的25人團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)室，團(tuán)隊(duì)研究方向非常多樣，包括生物醫(yī)學(xué)機(jī)器人、觸覺(jué)學(xué)、微型機(jī)器人、磁共振兼容設(shè)備、納米技術(shù)等。而他們最為關(guān)鍵的方向是“觸覺(jué)功能的醫(yī)療機(jī)器人”，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)機(jī)器人動(dòng)作的精準(zhǔn)控制非常感興趣，而這正是對(duì)精度要求極高的外科醫(yī)學(xué)所需求的。

　　團(tuán)隊(duì)目前的項(xiàng)目也是多種多樣，包括為歐洲南部天文臺(tái)研制的光纖延遲線、用于銫束原子鐘的靜電馬達(dá)等。在醫(yī)學(xué)方面，LSRO曾經(jīng)做過(guò)以及現(xiàn)在正在進(jìn)行的項(xiàng)目有：可用于腹腔鏡檢查、宮腔鏡檢查、影像診斷學(xué)、結(jié)腸鏡檢查的觸覺(jué)反應(yīng)微創(chuàng)手術(shù)模擬器;功能磁共振成像兼容的觸覺(jué)設(shè)備;下頜骨生成;神經(jīng)外科手術(shù)的顯微操縱器;并聯(lián)機(jī)器人設(shè)計(jì)等。

　　人機(jī)交互的醫(yī)學(xué)應(yīng)用：推動(dòng)醫(yī)療手術(shù)機(jī)器人升級(jí)

　　Bleuler教授和他的團(tuán)隊(duì)致力于研究人機(jī)交互的機(jī)電整合系統(tǒng)，而在這些研究中，很大一部分都運(yùn)用在了生物醫(yī)學(xué)的領(lǐng)域，尤其是手術(shù)方面。下面我們對(duì)團(tuán)隊(duì)一些突出的醫(yī)療機(jī)器人技術(shù)和專利做一個(gè)介紹。

　　兩大 FP-7項(xiàng)目

　　實(shí)驗(yàn)室有兩個(gè)項(xiàng)目是屬于歐盟第七科技框架計(jì)劃(FP7)——SAFROS項(xiàng)目和ARAKNES項(xiàng)目。SAFROS項(xiàng)目的目標(biāo)包括：柔軟器官的建模和標(biāo)定、發(fā)展實(shí)時(shí)三維成像顯示技術(shù)、手術(shù)規(guī)劃、手術(shù)模擬、手術(shù)醫(yī)生訓(xùn)練、研發(fā)有觸覺(jué)反饋和立體視覺(jué)的手術(shù)界面。ARAKNES項(xiàng)目的目標(biāo)則是要整合傳統(tǒng)開(kāi)放式手術(shù)、微創(chuàng)手術(shù)以及機(jī)器人手術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，研發(fā)出一個(gè)能適用于各種類型的手術(shù)場(chǎng)景的新型手術(shù)系統(tǒng)，也就是說(shuō)它能針對(duì)不同患者的情況，既能進(jìn)行開(kāi)放式手術(shù)，也能通過(guò)機(jī)器人做遠(yuǎn)程的腔內(nèi)手術(shù)。

　　ARAKNES項(xiàng)目的多功能新型手術(shù)系統(tǒng)

　　專利Maestro-AF導(dǎo)管

　　經(jīng)皮導(dǎo)管消融將成為心房顫動(dòng)疾病方面一個(gè)大有前途的治療手段。實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的Maestro-AF導(dǎo)管則是利用“消融導(dǎo)管”和“護(hù)送導(dǎo)管”的磁性耦合來(lái)突破了當(dāng)前技術(shù)的主要限制，從而更好地實(shí)現(xiàn)導(dǎo)管的連續(xù)的機(jī)械控制。Maestro-AF導(dǎo)管還有一個(gè)更強(qiáng)大的功能：可以提供機(jī)體組織的溫度，從而幫助手術(shù)作出更好的決策。

　　LSRO實(shí)驗(yàn)室的此項(xiàng)發(fā)明已經(jīng)申請(qǐng)了專利，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證取得了良好的效果。

　　傳統(tǒng)的導(dǎo)管 VS. Maestro-AF導(dǎo)管