長(zhǎng)期困擾外科手術(shù),尤其是微創(chuàng)及機(jī)器人手術(shù)的“力盲”難題,迎來(lái)了突破性的“中國(guó)方案”。11月27日,由浙江大學(xué)航空航天學(xué)院交叉力學(xué)中心楊衛(wèi)院士團(tuán)隊(duì)與浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬邵逸夫醫(yī)院蔡秀軍院士團(tuán)隊(duì)聯(lián)合攻關(guān)的跨學(xué)科研究成果,以封面論文形式發(fā)表于國(guó)際頂級(jí)期刊《自然》。該研究首次提出了“基于活結(jié)的力學(xué)傳導(dǎo)機(jī)制”,并成功研發(fā)出名為“Sliputure”(活結(jié)智能縫線)的創(chuàng)新產(chǎn)品,為外科手術(shù)提供了一種全新的力控策略。在外科手術(shù)中,縫合打結(jié)的力度控制是影響手術(shù)效果的關(guān)鍵。目前臨床普遍采用的“外科結(jié)”為死結(jié),一旦打牢便難以調(diào)整,因此對(duì)施力精準(zhǔn)度要求極高,也成為一大痛點(diǎn)。
面對(duì)這一難題,研究團(tuán)隊(duì)找到了巧妙的突破口。浙大航空航天學(xué)院交叉力學(xué)中心特聘研究員楊栩旭提出構(gòu)想:“那就在旁邊先打個(gè)活結(jié)!边@成為技術(shù)突破的核心起點(diǎn)。
浙大航空航天學(xué)院交叉力學(xué)中心李鐵風(fēng)教授進(jìn)一步拆解了活結(jié)系統(tǒng)的力學(xué)邏輯:第一步,在制作活結(jié)時(shí)將精準(zhǔn)峰值力信息“存儲(chǔ)”其中;第二步,解開(kāi)活結(jié)的過(guò)程中,將力的信息傳遞給串聯(lián)的縫線系統(tǒng);第三步,通過(guò)力學(xué)模型刻畫(huà)信息和力的傳遞路徑,并接入醫(yī)生操作或機(jī)器人系統(tǒng)。
“簡(jiǎn)言之,當(dāng)醫(yī)生或機(jī)械臂拉緊縫線時(shí),活結(jié)解開(kāi)瞬間產(chǎn)生的預(yù)設(shè)峰值力,會(huì)實(shí)時(shí)‘提示’系統(tǒng)‘力度已到位’,推動(dòng)另一端的死結(jié)精準(zhǔn)鎖定,停止過(guò)度拉伸!闭愦筢t(yī)學(xué)院附屬邵逸夫醫(yī)院主治醫(yī)師陳鳴宇解釋。
歷經(jīng)大量設(shè)計(jì)迭代,團(tuán)隊(duì)成功將這套力學(xué)“密碼”穩(wěn)定地“編織”進(jìn)外科縫線,“Sliputure”(活結(jié)智能縫線)正式誕生。
據(jù)了解,目前研究團(tuán)隊(duì)已構(gòu)建針對(duì)不同組織的力值數(shù)據(jù)庫(kù),正致力于開(kāi)發(fā)適用于機(jī)器人手術(shù)及消化道、心血管、神經(jīng)外科等高精度縫合領(lǐng)域的系列產(chǎn)品。該成果已進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段,進(jìn)一步驗(yàn)證其有效性與安全性。憑借成本低、實(shí)用性高的優(yōu)勢(shì),未來(lái)有望快速進(jìn)入臨床應(yīng)用。
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