近期,中國科學院合肥物質院智能所黃炫團隊與安徽醫科大學臨床專家團隊合作,成功研發經顱磁刺激(TMS)智能醫療機器人,將視覺定位導航與醫學圖像三維重建技術相結合,實現“可視化精準導航”治療。該產品目前已取得二類醫療器械證,并在省內多家三甲醫院臨床開展治療應用。
經顱磁刺激(TMS)作為一種無創神經調控技術,已廣泛應用于精神心理科、神經內科、康復醫學科等多個臨床領域,主要用于治療抑郁癥、腦卒中后康復、帕金森病、認知障礙、慢性疼痛、睡眠障礙等多種疾病,是目前臨床應用最廣泛的無創腦刺激技術之一。然而,傳統經顱磁刺激治療主要依賴人工手持線圈操作,存在定位精度低、一致性差、無法動態補償等缺陷,嚴重制約治療效果的穩定性與可重復性,也無法滿足現代神經調控對精準化、智能化的臨床需求。
針對上述行業痛點,智能所與安徽醫科大學團隊合作,將視覺定位導航與磁共振圖像三維重建技術相結合,解決了TMS醫療機器人邁向自動化的技術瓶頸,實現“可視化精準導航”治療。該系統搭載的智能導航技術,能夠快速實現虛擬與現實的自動配準,在時間和空間上完成高精度特征捕捉和跟蹤定位,并通過三維圖像直觀實時地顯示患者腦區與治療靶點的對應位置關系。基于雙目視覺的智能定位導航技術是TMS 醫療機器人實現毫米級靶點定位與臨床安全合規的關鍵,其精度直接決定了治療線圈與腦區靶點的匹配度。根據最新臨床治療效果報告,TMS醫療機器人通過精準定位目標區域,避免刺激無關腦區,既減少了副作用,又縮短了治療周期。目前團隊正在與臨床醫生進一步合作,通過大數據建模和AI智能算法,刻畫患者的個體化“癥狀紋路”,制定“個體定制化”的治療方案,實現從 “通用治療” 到 “個體化診療” 的跨越。
黃炫團隊長期從事機器視覺、視覺定位導航、圖像三維重建等智能系統相關技術研究。近年來團隊深耕科研成果攻關,先后研發BGA芯片外觀檢測設備,TMS智能醫療機器人等成果,目前團隊正在基于“神經調控”技術開展相關醫療產品研發,預期年底前正式進入臨床應用。

圖1 TMS機器人治療場景?

圖2 TMS機器人工作界面