微创柔性手术机器人MicroNeuro成功完成国际首例深位颅内活检手术人体实验

2022年9月，MicroNeuro微创颅内手术机器人（以下简称MicroNeuro）在香港成功开展首例深位颅内活检手术尸体实验，标志着该机器人的主要功能研发成功。

　　MicroNeuro由中国科学院香港创新研究院人工智能与机器人创新中心刘宏斌教授及香港中文大学神经外科陈达明教授团队联合研发。这款特别针对脑部微创手术的神经外科手术机器人，可在几乎不伤害正常脑组织的前提下，进行稳、准、可见的智能化微创手术。

　　为解决脑手术在微创范式下深部病灶难以通过直线路径抵达、手术器械操作难度高且空间狭小等临床痛点，MicroNeuro的微型柔性手术机器臂创造性地研发了力、位、形多模态融合的控制算法，并结合术前及术中影像信息，实现了在最大程度避免脑组织损伤的同时，保证末端手术工具的亚毫米级控制精度。通过部署中科院自动化所自主研发的紫东太初多模态大模型，MicroNeuro可在术中实时融合视觉、触觉等多模态信息，协助医生对手术场景进行实时推理判断。同时，AR技术的应用使得医生对颅内手术工具及重要神经及血管的相对位置一目了然。使用MicroNeuro，医生只需在颅骨上开凿一个不大于5毫米的小孔，便可在增强现实技术（AR）的引导下，操作MicroNeuro柔性机械臂安全通过颅内弯曲的自然腔道抵达脑室深部并进行精准手术。

　　据研发团队介绍，当前神经外科机器人发展缓慢，已面世的产品只具有导航和辅助定位功能，至今仍没有一款类似达芬奇腹腔镜机器人的产品帮助神经外科医生实现手动无法达成的微创式颅内灵活手术操作。颅内深处腔体空间理论上可经由柔性内镜到达，但传统柔性内镜存在分辨率不高、照明不足、操作性差等缺陷，应用于深部脑组织手术异常困难和危险，难以微创化进行。因此尽管会对病人正常脑组织造成损伤，绝大多数医生仍然选择使用刚性手术器械进行操作。MicroNeuro的成功研发将为微创颅内手术提供更大助力，对于减低手术过程中的脑组织损伤意义重大。例如，香港和华人地区的中枢神经胚胎瘤发病率在世界范围内最高，且多发于儿童和青少年，对于中枢神经胚胎瘤的活检需使用刚性器械在头部制造两个创口才能完成，对青少儿正常脑组织损伤很大。而采用MicroNeuro系统，通过一个创口即可完成全部操作，将手术创伤降低一半以上，真正实现脑手术的微创化。此外，系统在三叉神经减压和脑出血等深位颅内手术中也具有广泛的应用前景。