在血管介入手術、消化道內鏡手術等微創手術中，傳統的CT、MRI（磁共振成像）等影像技術雖能提供一定的“導航”信息，但設備體量大、依賴特定的手術環境且大多只能提供二維信息。如何引入磁場定位技術，對醫療器械進行實時、精準的三維“導航”？這是電磁和傳感領域科學家們近年來的重點研究方向之一。
2月4日，中國科學院深圳先進技術研究院集成所研究員徐天添團隊聯合浙江大學研究員陸豪健團隊在《自然·傳感器》上發表最新研究成果。合作團隊開發出了一種可貼附、可定制的柔性磁定位貼片系統，并構建了“雙階段磁定位”策略，有望為微創手術中醫療器械的操作提供高精度、實時跟蹤的新策略。
研究團隊首先構建了一種可貼附、可定制的柔性磁定位貼片，這種貼片基于柔性印刷電路板構建，整體結構輕薄、柔軟，可根據具體需求，設計成不同形狀與尺寸，能貼附于皮膚表面，或集成于探頭、內鏡等醫療器械表面，能夠“即貼即用”，如同裝上“柔性導航系統”，為操作醫療器械提供精準指引。
基于這種柔性貼片，研究人員進一步開發出了雙階段定位算法，它就像衛星導航系統中的“基站輔助定位”功能，首先通過外部磁場，確定柔性貼片在全局坐標系中的位置，再以該貼片作為局部參考，實現對體內小型磁性目標的定位。
“在手術部位多樣、醫療器械介入路徑復雜的臨床環境中，傳統依賴固定位置的剛性傳感器陣列的磁定位技術常常面臨‘定位精度’和‘工作空間’難以兼得的困境。”徐天添介紹。
該團隊提出的磁定位策略以柔性磁傳感貼片作為中間單元，對傳統磁定位的部署方式進行了拓展，有效提升了對復雜臨床場景的適應能力。
研究團隊進一步對該方法開展了系統性驗證。相關研究結果表明，這一磁定位策略在手術介入導航、體外生理監測等不同應用中具有良好的穩定性和通用性，為磁定位系統提供了一條更加靈活、貼近臨床的實施路徑。
“我們希望證明，磁定位不僅可以在受控環境下‘測得準’，更能在真實體內環境中‘用得上’。”徐天添表示，未來團隊將以“雙階段磁定位策略”為核心，進一步探索該方法在多個器械協同導航、長時程生理信號感知等方面的應用。
