一种用于肺部病变导航和活检的新型机器人支气管镜系统

众所周知，癌症以其高死亡率和全球发病率上升而闻名。其中，肺癌可以说是最具破坏性的癌症之一。根据国际世界癌症研究基金会的数据，肺癌是 2020 年全球第常见癌症，新增病例超过 220 万，死亡病例超过 180 万。

然而，肺癌和其他癌症一样，如果及早发现则更容易治疗。“据报道，V期的1年生存率仅为15%至19%，而I期为81%至85%，这意味着良恶性肺结节的早期分化，可以有效降低死亡率，”星光说。段，北京理工大学医学技术学院科学家。

段和他的同事认为，肺癌的早期诊断对于及时治疗和更好的预后至关重要。为此，他们设计了一种新型机器人支气管镜系统，可以非侵入式地进入肺内感兴趣的区域，进行微创肺部病变取样，这是肺癌诊断的金标准。这项研究发表在Cyborg and Bionic Systems杂志上。

“想象一下，将一条细长的细线插入您的嘴巴，穿过您的气道，在您的肺部切下一小部分感兴趣的病变。之后，这条细线将切下的样本带回进行进一步检查，以确定它是良性还是恶性， "研究作者说。“这就是支气管镜系统的设计目的。我们的末端执行器就像一条细线。要做到这一点，这条线必须首先足够细以穿过气管和支气管。”

“此外，它必须能够弯曲、旋转和平移，以灵活地在复杂的航道网络中航行，”该研究的通讯作者、北京理工大学机电工程学院的李长生解释道。

“另一个问题是，你无法通过患者的胸部看到这条线的末端执行器。但是，要准确接近感兴趣的病变，末端执行器的位置和姿势必须实时确定，”该负责人说。作者。为了解决这个问题，他们开发了一种导航系统，在末端执行器上附加了一个内窥镜和两个电磁传感器，可以实现在线定位导航，并为医生诊断和取样提供视觉信息。

导航系统还重建了一个基于计算机断层扫描的三维虚拟模型，用于机器人路径规划，提供了目标区域的选择。结合柔性末端执行器和导航系统，机器人支气管镜系统可以自动到达目标病灶，并为活检取样提供术中视觉引导。

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