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喉部口腔手术机器人研发进入临床实验阶段

2021-01-06

 

支撑喉镜及口腔种植手术均为经口腔通道手术,前者涉及软组织,后者涉及硬组织,都存在术野狭小、暴露不良和精准操作困难的问题。喉部、口腔种植微创手术机器人系统不同于常规腔镜或类达芬奇(Da Vinci)机器人,需要符合前述约束特征。
由上海市第一人民医院主持的国家重点研发计划“智能机器人”重点专项“支撑喉镜管腔内自进化、口腔种植专用手术机器人研发及评价改进研究”项目(项目编号:2017YFB1302900),旨在研发适用于喉部、口腔种植手术机器人,根据不同手术部位的需要,开发刚柔可控机械臂,可完成病变组织精准咬切、电凝吸引、深腔空间缝合打结、射频、激光多种刀具治疗、精确种植等动作;设计基于临床经验的自进化系统;融合三维实时图像监控系统,通过基于虚拟手术空间与增强现实的引导定位系统,建立全方位全手术过程的安全系统;开展3D打印模型和大动物实验24例验证,建立机器人辅助喉部微创手术操作体系、操作参数数据库及操作流程规范。
项目团队汇聚北京和上海两地专业喉科、口腔种植临床专家,在口腔种植导航和微创手术机器人研发方面具有雄厚的研究基础及丰富的产学研医合作经验。2017年以来,团队依托上海交通大学深厚的医工交叉科研实力和医用机器人公司研发制造背景开展研究工作,在完成搭载平台加工制作的基础上,进行了相应的运动控制、精度测试等实验;开展了刚柔并济的新型柔性关节的设计、加工与运动控制;实现了连续体机械臂全方位弯曲以及两自由度的工作,完成了多自由度喉部手术机器人的结构设计与控制系统搭建;研制了集硬件和软件为一体的外科手术导航系统样机,并进行了模型实验。试用结果显示,项目研制的柔性机械臂基本符合要求。
根据项目进度安排,项目团队目前正在开展机器人整合和临床实验工作。随着研究的深入,最终将研发出口腔喉部手术机器人系统,形成覆盖全手术过程的机器人辅助微创外科手术安全性与有效性评估保障体系,进而建立机器人辅助喉部微创手术的操作流程及规范。