【所屬領(lǐng)域】

信息電子、生命健康

【技術(shù)背景】

心血管微創(chuàng)手術(shù)磁導(dǎo)航技術(shù)是指手術(shù)者通過(guò)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)操作由兩個(gè)半球形的永久磁體和推進(jìn)系統(tǒng)組成的設(shè)備，利用磁場(chǎng)來(lái)引導(dǎo)導(dǎo)管行進(jìn)的方向，從而對(duì)一系列復(fù)雜多變、危險(xiǎn)系數(shù)大、常規(guī)介入手術(shù)方法失敗的多種心臟病變進(jìn)行介入治療的一項(xiàng)新技術(shù)。國(guó)內(nèi)外多項(xiàng)病例報(bào)告顯示，該技術(shù)不僅能夠減少術(shù)者和患者的X射線暴露時(shí)間，而且能夠提高各種介入手術(shù)的成功率，擴(kuò)大了介入手術(shù)的適應(yīng)病癥范圍，同時(shí)減少了手術(shù)帶來(lái)的負(fù)面影響及潛在的風(fēng)險(xiǎn)。由于磁導(dǎo)航系統(tǒng)價(jià)格昂貴，一個(gè)配備有磁導(dǎo)航系統(tǒng)的電生理導(dǎo)管室的造價(jià)是常規(guī)電生理導(dǎo)管室的3倍左右，這是磁導(dǎo)航系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)普及遇到障礙的原因之一。此外，傳統(tǒng)的磁導(dǎo)航技術(shù)中，實(shí)現(xiàn)一個(gè)磁場(chǎng)坐標(biāo)的定位需要同時(shí)使用三個(gè)單軸磁場(chǎng)傳感器，且傳感器與計(jì)算機(jī)通過(guò)有線連接，這種方案限制了磁導(dǎo)航的定位精度，同時(shí)也增加了手術(shù)的難度。因此，如何對(duì)現(xiàn)有磁導(dǎo)航技術(shù)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，使其成本降低的同時(shí)還能讓手術(shù)更加精準(zhǔn)，過(guò)程更加簡(jiǎn)單，是未來(lái)國(guó)內(nèi)磁導(dǎo)航需要攻克的難題。

【成果介紹】

本成果旨在對(duì)傳統(tǒng)的心血管微創(chuàng)手術(shù)磁導(dǎo)航技術(shù)做出革新，控制手術(shù)成本，降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，減輕病人術(shù)后痛苦。傳統(tǒng)的磁導(dǎo)航技術(shù)中，實(shí)現(xiàn)一個(gè)磁場(chǎng)坐標(biāo)的定位需要同時(shí)使用三個(gè)單軸磁傳感器分別測(cè)量磁場(chǎng)在三個(gè)方向的分量，而本成果利用的三維磁傳感器，在外加磁場(chǎng)的作用下，通過(guò)對(duì)單器件的兩個(gè)正交方向分別通入正負(fù)電流，對(duì)測(cè)量的電壓值進(jìn)行簡(jiǎn)單的加減處理后，一個(gè)器件便可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)方向的磁場(chǎng)探測(cè)。因此，傳感器的占用面積將進(jìn)一步縮減，使得導(dǎo)管尺寸進(jìn)一步減小，以適應(yīng)更復(fù)雜的病癥。此外，傳感器的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)外圍電路處理后通過(guò)Zigbee局域網(wǎng)與電腦端進(jìn)行無(wú)線傳輸，消除了數(shù)據(jù)線給手術(shù)帶來(lái)的不利影響，使得整個(gè)手術(shù)過(guò)程更加便利。

【技術(shù)優(yōu)勢(shì)】

本成果提出的磁導(dǎo)航技術(shù)方案中，一個(gè)磁場(chǎng)傳感器便可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)方向的磁場(chǎng)感知，具有高的空間分辨率和集成度，極大地縮減附有傳感器端的導(dǎo)管尺寸，同時(shí)利用無(wú)線傳輸技術(shù)使心臟微創(chuàng)介入手術(shù)變得更加簡(jiǎn)單。

【性能指標(biāo)】

【市場(chǎng)前景】

心血管微創(chuàng)手術(shù)是目前臨床醫(yī)學(xué)研究的前沿技術(shù)，也是治療心血管疾病的有效方式?！吨袊?guó)心血管病報(bào)告2020》顯示，截止至2020年，心血管病死亡率仍居首位，中國(guó)心血管病患者已達(dá)3.3億，并且人數(shù)處于上升階段。預(yù)計(jì)投入使用后在惠及廣大患者的同時(shí)可以帶來(lái)非常可觀的經(jīng)濟(jì)效益，在提升醫(yī)療條件的同時(shí)，帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。