3.2 用于术中磁力共振成像导航介入治疗的商效机械人系统

基于图像引导的先进的外科手术机械人技术吸引了学术界极大的研究兴趣，磁力共振成像 (MRI) 对软组织高对比度以及零电离辐射的特性，使其能够在手术中对器械进行有效的导航。术中(intra-op) MRI 导航可以于手术过程中实时监测邻近组织的消融及热力扩散，实现即时、精确的消融监测。同时，intra-op MRI 数据能实现目标组织原位路径的有效导航， 可以于各类微创介入手术中清楚了解器械末端相对于解剖目标的位置。

因此，我们提出的 MRI 导航手术机械人能够将术前计划路径与术中捕获的图像数据实时标定，且提供器械与目标解剖位置的实时定位。手术机械人会包含三大技术特征：1）结构精巧，可放置于 MRI 扫描设备甚至头部或身体线圈之内；2）磁力共振 (MR )兼容的驱动装置，能够远距离控制多自由度机械人；3）MRI 为基准的追踪系统，于 MR 图像座标上显示器械定位。我们将通过对远程操作的机器人施加高保真软组织成像/ 传感反馈，验证手术安全的临床应用可行性；甚至在大规模和变形的软组织手术情况下，依旧可以保持其安全性。研究的最终目的，是借助术前和术中的 MRI 模型，对机械人器械进行安全、精确和有效的控制。此研究工作将及时弥补目前 MRI 与手术机械人控制的技术屏障和差距。