
浙江大學(xué)科研團隊經(jīng)過多學(xué)科交叉研究,闡明了“基于活結(jié)的力學(xué)傳導(dǎo)機制”,并創(chuàng)新性提出活結(jié)智能縫線,成功將其應(yīng)用于外科手術(shù)縫合,并有望指導(dǎo)其他機器人和智能結(jié)構(gòu)設(shè)計。相關(guān)成果于11月27日在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然》上以封面文章形式發(fā)表。 外科手術(shù)正逐步邁向機器人時代,但一個現(xiàn)實難題擺在醫(yī)生面前:外科醫(yī)生在機器人輔助下獲得高清視野和更強穩(wěn)定性的同時,卻無法獲得觸覺反饋,尤其在機器人縫合打結(jié)時可能存在“力盲”,打結(jié)過緊會導(dǎo)致組織缺血壞死、甚至縫線斷裂,過松則可能引發(fā)滲漏。 中國科學(xué)院院士、浙江大學(xué)航空航天學(xué)院交叉力學(xué)中心主任楊衛(wèi)團隊和中國科學(xué)院院士、浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬邵逸夫醫(yī)院院長蔡秀軍團隊,歷時三年跨學(xué)科攻關(guān),在手術(shù)縫線上用一個巧妙的“活結(jié)”,精準控制關(guān)乎手術(shù)成功與否的“死結(jié)”。 “如果把一個活結(jié)和一個死結(jié)串聯(lián)在同一條縫線上,它們就能共享拉力。”浙江大學(xué)航空航天學(xué)院交叉力學(xué)中心教授李鐵風(fēng)介紹說,想象一下,當醫(yī)生拉緊縫線時,活結(jié)的結(jié)點被解開瞬間所產(chǎn)生的、一個預(yù)設(shè)好的精準峰值力,會通過繩子瞬間傳送給另一頭的死結(jié),活結(jié)打開的一刻就是告訴系統(tǒng):“力度已到位,死結(jié)請在此刻鎖定!” 來自力學(xué)、醫(yī)學(xué)、數(shù)學(xué)、材料、機械、控制等不同學(xué)科的老師和同學(xué)通力合作,在跨學(xué)科思維的碰撞與磨合中,研究團隊歷經(jīng)上千次設(shè)計迭代,完成了“基于活結(jié)的力學(xué)傳導(dǎo)機制”的程序,并將這一力學(xué)“密碼”穩(wěn)定地“編織”進外科縫線中,研發(fā)出活結(jié)智能縫線,實現(xiàn)“活結(jié)”對“死結(jié)”的精準賦能。 目前,研究團隊正在構(gòu)建針對不同組織的力值數(shù)據(jù)庫,開發(fā)適用于消化道、心血管、神經(jīng)外科等領(lǐng)域的機器人手術(shù)高精度縫合系列產(chǎn)品。(記者黃筱)
北京時間11月27日凌晨,浙江大學(xué)的這一研究成果在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然》上以封面文章形式發(fā)表。(資料圖)








