头戴式手术机器人

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Science子刊:成功率100%?头戴式手术机器人实现眼科手术"动态零误差"
机器人大讲堂· 2025-07-31 22:32
视网膜下注射手术的挑战 - 视网膜厚度仅0.3毫米(300微米),比三张打印纸叠起来还薄,而医生手部颤抖幅度达0.1-0.25毫米,几乎与视网膜厚度相当[1] - 患者头部因呼吸、吞咽等产生的移动幅度达2-5毫米,相当于在地震中穿针引线[1][3] - 注射精度要求极高:针头需精准放置在视网膜与色素上皮层之间,偏差会导致药物泄漏或组织损伤[2] - 注射速度需保持0.18毫升/分钟以减小损伤,但完成0.3毫升注射需100秒,期间保持稳定极其困难[2] 头戴式手术机器人解决方案 - 采用0.8公斤高精度机器人,定位精度优于1微米(比人手颤抖小两个数量级)[7] - 机器人固定在头戴支架上,与患者头部形成整体运动,消除相对位移[6][7] - 使用38号柔性聚合物针头可被动补偿微小移动,保持针尖稳定[9] - 配备OCT成像设备实时显示针头与视网膜横截面,辅助深度判断[7] 技术性能验证 - 21次注射尝试实现100%成功率(95%置信区间84.5%-100%),显著高于手工注射的63.6%[9] - 17次完整注射中,10次液泡扩张持续整个100秒注射过程,5次持续90秒,显示系统稳定性[10] - 混合实验设计:将猪离体眼球安装在志愿者佩戴的护目镜上,模拟真实头部运动[7] 临床应用前景 - 可避免全身麻醉风险,仅需局部麻醉即可完成手术,对老年患者更安全[11] - 设计考虑临床实际需求:无菌安装、磁性连接器械等[12] - 技术可扩展至神经外科、耳鼻喉科等其他头部高精度手术领域[12] - 有望解决基因治疗和细胞治疗在眼科应用中的手术瓶颈[11]