eCon-Hand脑控外骨骼康复训练系统(图片来源:念通智能)
(来源:念通智能)
四、新技术
1. 仿生手臂的神经机器人感觉运动融合恢复自然行为
近日,克利夫兰诊所(Clevelandclinic)领导的研究小组为上肢截肢患者设计了一款神经机器人假肢,患者佩戴后就像未截肢一样拥有触摸和抓握运动感觉。
该仿生假肢系统结合了三个重要功能:直观的电机控制;触摸;手握感,即手张开和握紧的直观感觉。先进的假肢感受抓握运动感,指尖触摸,通过思维直观控制。用户手臂和身体上的反光标记有助于计算机在 3D 环境中看到他们的动作,而眼镜则可以让计算机准确地看到他们看到的东西。研究成果登上了《Science Robotics》最新人机交互专刊封面,附原文链接:Neurorobotic fusion of prosthetic touch, kinesthesia, and movement in bionic upper limbs promotes intrinsic brain behaviors
(来源:机器人大讲堂)
2. 折纸机械臂可用于内窥镜检查、导管等微型医疗设备
近日,国际知名学术期刊《美国科学院院报》上一项最新研究报告了一种受章鱼启发的折纸机械臂,未来有望用于内窥镜检查、插管等医疗应用。
该机械臂变形模式多样,控制灵活,适宜复杂环境空间内的定位操作。采取无线磁场控制,功率源与驱动器无任何物理连接,因此该系统十分易于小型化和在受限空间内进行灵活和精确的作业。
与传统依靠关节连接提供旋转和平移自由度的机械臂相比,章鱼的软臂能够进行更复杂的运动,例如大幅度变形、迅速捕食等。受此启发,将折纸柔顺机构用于实现各种尺度的机械运动,可应用于生物医学设备和航空航天等工程领域。附原文链接:Stretchable origami robotic arm with omnidirectional bending and twisting | PNAS
(来源:PNAS)
3. 超材料走进磁共振 成像清晰两至三倍
近日,清华大学附属北京清华长庚医院放射诊断科郑卓肇教授团队与清华大学机械工程系赵乾副教授及孟永钢教授团队、材料学院周济院士团队密切合作,运用超材料打造出国际领先的临床实用型磁共振线圈,可提升图像信噪比2-3倍。
超材料是人工合成材料,具有天然材料所不具备的超常物理性质。在1.5T场强机型中,经动物和人体试验,超材料线圈所得图像的信噪比是传统表面线圈的2-3倍,不但可用于提高医生诊断病变的信心,也可帮助医生发现更小更早的病变,同时可缩短磁共振检查时间至现状的1/2至1/3,提升检查舒适性。此外,这款超材料磁共振线圈为智能、无线、无源、频率可调的工作模式,使用时无需改变磁共振机的任何设置,可通用于市面上不同厂家的磁共振机,且可拓展用于3.0T场强机型。该技术不但提供了一种全新的磁共振图像信噪比提升方法,也为磁共振线圈的更新换代提供了一种全新思路,对提高我国高端医学影像技术的国际竞争力具有积极意义。研究成果发表于国际权威学术刊物《Advanced Materials》,附原文链接:Adaptive Cylindrical Wireless Metasurfaces in Clinical Magnetic Resonance Imaging
(来源:北京清华长庚医院)
4. 受昆虫启发,研究团队开发出用于脑外科手术的可操纵导管
近日,加州大学圣地亚哥分校一个由工程师和医生组成的团队开发出一种“可操纵”导管,可安全地引导大脑的动脉和血管,这为治疗难以触及的动脉瘤开辟新的可能性。
目前,神经外科医生处理大脑中的动脉瘤时,将导线插入腹股沟附近的动脉,引导导管继续穿过主动脉并进入大脑。这些电线有一个弯曲的尖端,用来绕过许多角落和连接点,直到找到动脉瘤。随后需取出导丝,以便导管能够输送铂金线圈,阻断通往动脉瘤的血流,防止脑出血。但这个取回的过程往往会使导管移位。
研究团队受到昆虫的腿和鞭毛的启发,开发出液压驱动的软体机器人微导管,适合于进行精细的神经外科手术。该团队将同心的硅胶层叠放在一起,每层都有不同的硬度。这形成了一个带有一组内部空腔的硅橡胶导管,通过一个手持式控制器用生理盐水泵送,以增加液压,使其能够被操纵。该技术在一头猪的脑动脉中得到了展示,可转向的尖端在X射线上可见,且证实了该设备能够部署铂金线圈。该研究成果发表在《Science Robotics》杂志上,附原文链接:First steerable catheter developed for brain surgery
(来源:科技部合作司)
五、新产品
1. 美敦力手术机器人MAZOR X 在中国上市
8月29日,美敦力宣布旗下脊柱外科智能导航机器人MAZOR X在中国正式上市。该产品于今年4月获得国家药监局的上市批准。针对MAZOR X的产品效能,根据临床研究结果,MAZOR X辅助的手术可帮助患者减少47.8%的术中出血,并缩短超过57.2%的住院时间。