手术机器人与人工耳蜗植入术的探索性结合
人工耳蜗作为最成功的生物医学工程装置,迄今为止已经在我国开展了将近30年的时间,帮助数以万计的耳聋患者重返有声世界。人工耳蜗植入手术是目前治疗重度、极重度耳聋的有效手段。然而手术创伤较大、视野狭小,对医生显微操作能力要求高,易造成面神经损伤、残余听力破坏及手术结果一致性差等临床“痛点”问题。
手术机器人在耳外科手术中的应用可以追溯到2005年,由宾夕法尼亚大学第一次将达芬奇手术机器人应用于耳鼻咽喉头颈外科的手术中;2014年达芬奇手术机器人第一次被引用到了人工耳蜗的手术中,但距离独立完成人工耳蜗植入术中的关键环节还尚有差距。手术机器人可以增强,甚至超越医生的感知、操作及过程控制能力,如何将机器人合理的应用到人工耳蜗植入手术,并妥善处理好整个手术流程规范、保护面神经等主要周围组织、进一步减少手术副损伤、提高人工耳蜗植入效率,是解决人工耳蜗植入临床“痛点”的重要途径,已成为当前耳科显微外科和手术机器人领域的研究热点。
针对以上问题,解放军总医院赵辉教授团队联合哈尔滨工业大学、南开大学、浙江大学及北京协和医院围绕耳科智能机器人在人工耳蜗植入手术中的应用进行了探索研究。目的在于重点突破人工耳蜗植入过程器械-组织交互机理建模、术像一体化机器人系统设计及控制、面向耳蜗电极植入的精细力感知及“柔操作”、面向人工耳蜗植入的术中多源信息监测、基于多源信息融合的人工耳蜗植入手术规划、机器人人工耳蜗植入全过程安全性、有效性评价等关键技术,从而达到提升手术精度、保证植入成功率、降低手术风险、提升手术结果一致性的目标。
目前整个研究团队已经完成对机械手臂、术中CBCT结合、多模态数据融合、多源信息融合的软件设计等关键点的开发研究。
期待相关研究能在未来对推广人工耳蜗微创植入手术,提升我国高端手术机器人产品的竞争力等带来新的理论和实践支持。