香港中文大學領導的團隊成功研發了一套由人工智能驅動的磁追蹤技術，突破長久以來微型機械人實時追蹤的技術瓶頸。該技術能夠在毫米級無線磁性微型機械人被磁場驅動的同時進行實時定位，實現體內閉環導航，為高精準的微創診斷及治療開拓新方向。研究成果已刊於《科學－機器人學》。

論文：

• https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.aee0592

研究背景

無線磁驅微型機械人在微創醫療中扮演重要角色，可進入傳統醫療器械難以到達的狹窄及複雜解剖環境。然而，這類微型機械人的臨床應用的一項重大挑戰是如何在磁場驅動的同時，準確掌握它們在人體內的位置。要安全引導機械人到達目標位置，可靠的實時追蹤至關重要，但這類機械人體積細小，而磁驅動過程需要施加較強的磁場，造成顯著的干擾，使得現有定位技術往往難以直接應用。

研究成果

中大機械與自動化工程學系張立教授及團隊，研發了一套由人工智能驅動的磁追蹤技術。團隊將傳感器陣列與一個用於精確建模和濾波干擾的變換器相結合，精準過濾強烈的驅動磁場，將短時間窗口內提取微型機械人信號，從而計算和轉換為相應的三維坐標。

測試中，該系統在生物組織探測深度達 10 厘米的情況下，仍可實現毫米級定位精準度。團隊進一步將實時定位資訊整合至磁驅動系統中，利用微型機械人的即時位置作為反饋，從而實現閉環導航。

團隊其後利用大型動物模型進一步驗證，結果成功引導微型機械人在山羊的脊髓蛛網膜下腔及膽管內移動。該測試是在沒有磁屏蔽設備的臨床環境中進行的，現場存在多種磁場干擾來源，但 AI 系統估算所得的機械人運動軌跡仍與 X 光影像觀察結果高度吻合。

研究結果證明，該技術能夠在具臨床代表性的複雜環境中，為體內磁驅微型機械人提供穩定的閉環導航，為相關技術進一步邁向臨床應用，奠定重要基礎。

研究團隊

論文共同第一作者是中大 Delin Hu、Zhaoyang Qi、Yihang Jiang。共同通訊作者是 Delin Hu 和張立教授。

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