鉑力特技術(shù)助力微創(chuàng)腦手術(shù)柔性機器人研發(fā)

來源：鉑力特

“我們認為金屬3D打印是機器人系統(tǒng)中先端結(jié)構(gòu)件的唯一的低成本,、高精度生產(chǎn)方式,。”—— 中國科學院香港創(chuàng)新研究院人工智能與機器人創(chuàng)新中心的工程師,。

2022年12月,，由鉑力特支持中國科學院香港創(chuàng)新研究院人工智能與機器人創(chuàng)新中心（以下簡稱“創(chuàng)新中心”）研制的微創(chuàng)腦手術(shù)柔性機器人系統(tǒng)MicroNeuro獲得了首屆中銀香港科技創(chuàng)新獎。MicroNeuro系統(tǒng)將手術(shù)大模型與機器人相結(jié)合,，將有效幫助醫(yī)生減少精神高度緊張的干擾,、較精準抵達大腦深處順利完成腦手術(shù)，同時減少腦組織損傷,。鉑力特為這項系統(tǒng)的研發(fā)提供了金屬增材制造技術(shù)支持,。

               

MicroNeuro微創(chuàng)腦手術(shù)柔性機器人系統(tǒng)：（a）預(yù)臨床實驗現(xiàn)場；（b）柔性機器人

為什么需要MicroNeuro微創(chuàng)腦手術(shù)柔性機器人系統(tǒng),？

腦部作為人體最為復雜和重要的器官之一,，控制著人體的各項生理和心理活動,，腦部手術(shù)十分復雜、風險極高,，需要精密的手術(shù)設(shè)備和高度專業(yè)化的醫(yī)療團隊,。

由中國科學院香港創(chuàng)新研究院人工智能與機器人創(chuàng)新中心執(zhí)行主任劉宏斌及香港中文大學醫(yī)學院神經(jīng)外科陳達明團隊聯(lián)合研發(fā)的MicroNeuro系統(tǒng)融合了多級柔性內(nèi)鏡、高精準控制,、增強現(xiàn)實手術(shù)導航與AI大模型等最新技術(shù),，解決了腦組織脆弱、空間狹小,、手術(shù)操作困難等挑戰(zhàn),，致力突破人類手-眼-腦操作的極限。使用MicroNeuro系統(tǒng),，醫(yī)生只需在顱骨上鉆一個小孔,，便可操作柔性機械臂安全地抵達大腦深處進行精準的手術(shù)，同時大幅減少對腦組織的損傷,。

為什么選擇金屬3D打印技術(shù),？

鉑力特協(xié)助MicroNeuro項目組研發(fā)的這款先端結(jié)構(gòu)件，結(jié)構(gòu)小巧精致,，最小的結(jié)構(gòu)只有0.15mm壁厚,。傳統(tǒng)加工存在難定位、難加工,、易變形等問題,。金屬3D打印在保證精細結(jié)構(gòu)成形的同時，加工效率也很高,。3D打印可以顯著縮短零件的研發(fā)時間,、降低材料成本、提高材料利用率,，高效又環(huán)保,。

而創(chuàng)新中心的工程師提到，“用在腦手術(shù)機器人工具的先端結(jié)構(gòu)件,，用于固定安裝圖像單元,、照明單元、器械通道等部件,。此外,，我們也在外徑僅3mm的內(nèi)鏡中加入了力感知功能，所使用的光纖也需要固定到先端上,。未來,，我們可能還需要在這個結(jié)構(gòu)件上集成如沖洗鏡頭、抽吸氣等異形通道,。因此,，我們認為金屬3D打印是這類零件的唯一的低成本,、高精度生產(chǎn)方式�,！�

鉑力特為MicroNeuro帶來的無限可能

先端結(jié)構(gòu)件是用SUS 316L不銹鋼材料3D打印而成,，使用BLT-A160D設(shè)備，5小時可滿版打印1190件,；得益于鉑力特設(shè)備的穩(wěn)定性,，不同設(shè)備不同批次滿版打印后的產(chǎn)品質(zhì)量一致，批產(chǎn)效率高,、質(zhì)量好,。

該零件的成形工藝路線是3D打印＋拋光工藝,，鉑力特產(chǎn)品團隊實現(xiàn)了零件的細節(jié)成形,，又通過拋光后處理保證對于零件表面的粗糙度要求，良率穩(wěn)定,。

在研發(fā)階段,，鉑力特產(chǎn)品團隊基于用戶需求,，幫助用戶實現(xiàn)了精細結(jié)構(gòu)的快速驗證,；在批量生產(chǎn)方面，團隊發(fā)揮高效率與低成本的優(yōu)勢,，按期交付了一致性強,，質(zhì)量穩(wěn)定的先端結(jié)構(gòu)零件。


“鉑力特為我們提供了優(yōu)質(zhì)的金屬3D服務(wù),，協(xié)助我們研發(fā)了柔性內(nèi)窺鏡先端零件,、多腔剛性外鞘內(nèi)鏡、異性導水管多種關(guān)鍵部件,。結(jié)合鉑力特的技術(shù)讓腦手術(shù)機器人的設(shè)計更加便捷靈活,、結(jié)構(gòu)緊湊，徹底解決了微型醫(yī)療器械加工難度高,、設(shè)計受限,、生產(chǎn)效率低等難題。打印出的金屬零件精確度極高,，表面處理精美,，且強度和耐用性都非常理想。這些零件的質(zhì)量直接提升了我們的研發(fā)效率和最終產(chǎn)品的性能,。我們與鉑力特保持著長期友好的合作,，鉑力特團隊在應(yīng)對我們的需求和疑問方面表現(xiàn)出了既專業(yè)又細心的態(tài)度，助力腦手術(shù)機器人的研發(fā),。未來我們希望可以繼續(xù)講金屬3D打印技術(shù)推廣到我們其他課題研究上,，與鉑力特開展更加緊密的合作,。”

關(guān)于中國科學院香港創(chuàng)新研究院人工智能與機器人創(chuàng)新中心：中國科學院香港創(chuàng)新研究院是中國科學院在港設(shè)立的首個國家級新型研發(fā)機構(gòu),。2019年在港正式注冊,，下設(shè)兩個創(chuàng)新中心。其中,，人工智能與機器人創(chuàng)新中心 (https://www.cair-cas.org.hk) 依托中國科學院自動化研究所(CASIA)建設(shè),，圍繞新一代人工智能基礎(chǔ)理論、面向健康的智能技術(shù),、新型人機交互技術(shù)與設(shè)備,、人工智能開放平臺技術(shù)等開展國際前沿研究工作。其目標是打造香港人工智能國家隊品牌,，吸引國際高端人才,，建設(shè)人工智能與機器人在醫(yī)療科技，生命健康等創(chuàng)新應(yīng)用的國際創(chuàng)新高地,。

本文部分內(nèi)容取自：《中國科學院香港院AIR中心成果首次亮相WAIC世界人工智能大會》
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