近年来,超声引导经皮微波消融治疗肝癌在临床上广泛应用,具有微创、实时、安全、有效等优点,越来越受到临床医生的青睐。目前,影响这项技术治疗效果的关键因素主要包括穿刺准确性,布针合理性以及扶针稳定性几个方面。医生进行介入操作时主要依靠在超声下观察肿瘤位置并在头脑中对穿刺路径作出虚拟规划,这些都需要借助操作者丰富的临床经验和解剖学知识,一旦肿瘤靠近膈肌或者胃肠道时,会受到气体干扰,降低超声影像质量,增加穿刺难度,由此造成肿瘤残余,并发症发生率增加等状况。针对上述不足,特别是对于较大肿瘤,需要多针组合消融,很多医生在手术前使用三维可视化术前规划制定手术策略,为术中操作提供更为客观合理的指导。此外,多模态影像融合(Multimodal image fiusion,MIF)导航相关实验研究不断开展,通过CT/MRI影像的高分辨力结合超声的实时观测功能,很好解决以往超声影像在特殊位置无法分辨病灶的难题,为特殊位置肿瘤消融提供新的技术支持。目前,在介入手术过程中如何准确执行术前规划是医生面临的重点和难点,作者从临床需求出发,设计研发出MIF介入机器人系统导航穿刺,提高肿瘤消融的精准性、安全性,进一步改善治疗效率。MIF介入机器人系统将多项技术整合一体化,包括磁定位导航技术,机器人技术,三维可视化技术,多模态影像融合技术以及呼吸门控技术。根据临床医生需求,辅助进行术前规划,术中导航以及术后评估,不但简单易行,而且安全稳定,具有重复性好,精准性强等特点。目前,MIF介入机器人系统构架和手术流程已经顺利完成,但穿刺准确性、操作可行性和安全性尚未检测,为了能够在临床顺利开展应用,还需要进一步基础实验研究,主要工作包括以下几个方面:(1)基于磁定位导航系统的介入机器人运行的准确性、稳定性、灵活性以及重复性的实验研究;(2)MIF技术应用于介入机器人系统,前期将超声探头空间坐标系进行校准,并通过不同实验对象检测MIF配准误差;(3)制定标准的MIF介入机器人系统手术流程以及手术室合理布局,通过对不同模型和实验动物靶点穿刺,验证穿刺准确性以及实际操作的可行性和安全性;(4)针对呼吸运动对肝脏位移的影响,基于磁定位导航系统设计生成配准误差曲线,并在呼吸运动模型和活体动物穿刺实验研究中应用。