眾所周知，癌癥以其高死亡率和全球發(fā)病率上升而聞名。其中，肺癌可以說是最具破壞性的癌癥之一。根據(jù)國際世界癌癥研究基金會的數(shù)據(jù)，肺癌是 2020 年全球第常見癌癥，新增病例超過 220 萬，死亡病例超過 180 萬。
然而，肺癌和其他癌癥一樣，如果及早發(fā)現(xiàn)則更容易治療。“據(jù)報(bào)道，V期的1年生存率僅為15%至19%，而I期為81%至85%，這意味著良惡性肺結(jié)節(jié)的早期分化，可以有效降低死亡率，”星光說。段，北京理工大學(xué)醫(yī)學(xué)技術(shù)學(xué)院科學(xué)家。
段和他的同事認(rèn)為，肺癌的早期診斷對于及時治療和更好的預(yù)后至關(guān)重要。為此，他們設(shè)計(jì)了一種新型機(jī)器人支氣管鏡系統(tǒng)，可以非侵入式地進(jìn)入肺內(nèi)感興趣的區(qū)域，進(jìn)行微創(chuàng)肺部病變?nèi)樱@是肺癌診斷的金標(biāo)準(zhǔn)。這項(xiàng)研究發(fā)表在Cyborg and Bionic Systems雜志上。
“想象一下，將一條細(xì)長的細(xì)線插入您的嘴巴，穿過您的氣道，在您的肺部切下一小部分感興趣的病變。之后，這條細(xì)線將切下的樣本帶回進(jìn)行進(jìn)一步檢查，以確定它是良性還是惡性， "研究作者說。“這就是支氣管鏡系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的。我們的末端執(zhí)行器就像一條細(xì)線。要做到這一點(diǎn)，這條線必須首先足夠細(xì)以穿過氣管和支氣管。”
“此外，它必須能夠彎曲、旋轉(zhuǎn)和平移，以靈活地在復(fù)雜的航道網(wǎng)絡(luò)中航行，”該研究的通訊作者、北京理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院的李長生解釋道。
“另一個問題是，你無法通過患者的胸部看到這條線的末端執(zhí)行器。但是，要準(zhǔn)確接近感興趣的病變，末端執(zhí)行器的位置和姿勢必須實(shí)時確定，”該負(fù)責(zé)人說。作者。為了解決這個問題，他們開發(fā)了一種導(dǎo)航系統(tǒng)，在末端執(zhí)行器上附加了一個內(nèi)窺鏡和兩個電磁傳感器，可以實(shí)現(xiàn)在線定位導(dǎo)航，并為醫(yī)生診斷和取樣提供視覺信息。
導(dǎo)航系統(tǒng)還重建了一個基于計(jì)算機(jī)斷層掃描的三維虛擬模型，用于機(jī)器人路徑規(guī)劃，提供了目標(biāo)區(qū)域的選擇。結(jié)合柔性末端執(zhí)行器和導(dǎo)航系統(tǒng)，機(jī)器人支氣管鏡系統(tǒng)可以自動到達(dá)目標(biāo)病灶，并為活檢取樣提供術(shù)中視覺引導(dǎo)。
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