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腹腔鏡是做腹部微創(chuàng)手術(shù)中必須使用的醫(yī)療器械。目前全世界的腹腔鏡都看不到輸尿管，所以醫(yī)源性的輸尿管損傷在婦科、泌尿外科和腹部外科等手術(shù)中時(shí)有發(fā)生。

輸尿管的損傷會(huì)給病人帶來(lái)極大的痛苦，還會(huì)引起尿瘺、血尿、無(wú)尿以及尿路梗阻等癥狀。如果沒(méi)有得到及時(shí)有效地處理，會(huì)引起嚴(yán)重的并發(fā)癥和后遺癥，甚至?xí)?dǎo)致病人腎臟衰竭或死亡的嚴(yán)重后果。

在現(xiàn)有成熟的腹腔鏡系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出基于圖像引導(dǎo)的輸尿管手術(shù)導(dǎo)航的新型腹腔鏡系統(tǒng)，希望提供一種有效的輸尿管檢測(cè)與顯示的解決方案應(yīng)用于臨床，以幫助到做腹部微創(chuàng)手術(shù)的醫(yī)生，減少醫(yī)患糾紛，造福于廣大的病患。

本項(xiàng)目提出和設(shè)計(jì)了基于圖像引導(dǎo)的輸尿管手術(shù)導(dǎo)航的新型腹腔鏡系統(tǒng)，將隱藏在人體組織內(nèi)的輸尿管檢測(cè)出來(lái)，并將其顯示在醫(yī)生的手術(shù)視野中，可以減少醫(yī)源性輸尿管手術(shù)損傷的事故發(fā)生，為腹腔內(nèi)窺鏡手術(shù)中避免輸尿管損傷提供了一種全新的解決方案。

本項(xiàng)目技術(shù)方案主要是通過(guò)近紅外光對(duì)輸尿管進(jìn)行標(biāo)記，然后采用多光譜相機(jī)對(duì)圖像中不同光譜信息進(jìn)行定向采集，再通過(guò)圖像去噪算法、圖像分割算法和圖像融合算法實(shí)現(xiàn)輸尿管的導(dǎo)航。該系統(tǒng)可以在腹腔鏡手術(shù)中實(shí)時(shí)地標(biāo)記出輸尿管的位置。不僅實(shí)現(xiàn)了輸尿管的智能化顯示功能，且對(duì)人體沒(méi)有副作用。

圖1 原理示意圖

國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)提出一些輸尿管檢測(cè)技術(shù)，其中代表性技術(shù)是利用近紅外熒光技術(shù)，用于輔助腹腔鏡手術(shù)中識(shí)別輸尿管位置，但他們?cè)趯?shí)時(shí)性、精確性，清晰度方面都有不足之處。本項(xiàng)目解決了近紅外熒光技術(shù)用于檢測(cè)輸尿管位置的不足與問(wèn)題，實(shí)時(shí)檢測(cè)能力強(qiáng)、圖像更流暢，是世界首臺(tái)可以實(shí)時(shí)顯示輸尿管位置的腹腔鏡系統(tǒng)。

項(xiàng)目已形成原理樣機(jī)，已實(shí)施動(dòng)物實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證成功，不僅可以看到正常腹腔內(nèi)部的圖像，還可以看到標(biāo)記出的輸尿管位置信息。

圖2 項(xiàng)目制作完成的原理機(jī)

圖3 完成動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

圖4 分割出來(lái)的輸尿管與可見(jiàn)光圖像融合之后的圖像

1）研究項(xiàng)目“輸尿管導(dǎo)航內(nèi)窺鏡系統(tǒng)”在第二十三屆全國(guó)發(fā)明展覽會(huì)上獲得發(fā)明創(chuàng)業(yè)獎(jiǎng)·項(xiàng)目獎(jiǎng)“金獎(jiǎng)”。

2）研究項(xiàng)目“輸尿管激光導(dǎo)航內(nèi)窺鏡系統(tǒng)”在中國(guó)泌尿男科“U-吉尼斯”創(chuàng)新大獎(jiǎng)賽中獲得“優(yōu)秀獎(jiǎng)”。

3）研究項(xiàng)目“2D與3D雙屏內(nèi)窺鏡”在中國(guó)高?？萍汲晒灰讜?huì)上獲得“創(chuàng)新成果獎(jiǎng)”。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前腹腔鏡手術(shù)占比已超過(guò)50%，在外科手術(shù)中已成為主要手術(shù)方式。2022年全球腹腔鏡設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到490.35億元，預(yù)計(jì)到2028年將達(dá)到1096.77億元，在預(yù)測(cè)期間腹腔鏡設(shè)備市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)率預(yù)估為14.66%。由此可見(jiàn)，腹腔鏡行業(yè)市場(chǎng)前景十分廣闊。（數(shù)據(jù)來(lái)源：《中國(guó)腹腔鏡設(shè)備行業(yè)市場(chǎng)調(diào)研報(bào)告》）

輸尿管導(dǎo)航內(nèi)窺鏡系統(tǒng)對(duì)提高醫(yī)療技術(shù)和推動(dòng)高端醫(yī)療設(shè)備的發(fā)展具有重要的意義。

（1）輸尿管術(shù)中實(shí)時(shí)導(dǎo)航可以為醫(yī)生提供實(shí)時(shí)的輸尿管位置，避免因操作不慎引起輸尿管損傷，提高手術(shù)的成功率，推進(jìn)臨床手術(shù)水平的進(jìn)步；

（2）輸尿管導(dǎo)航腹腔鏡的發(fā)明將催生一些新方法和新技術(shù)，推動(dòng)傳統(tǒng)影像診斷設(shè)備的更新?lián)Q代，推進(jìn)我國(guó)高端醫(yī)療設(shè)備的發(fā)展，對(duì)打破國(guó)外醫(yī)療器械巨頭的壟斷具有重要意義。

該成果包括8項(xiàng)已授權(quán)中國(guó)發(fā)明專利。

專利許可、專利轉(zhuǎn)讓、作價(jià)入股、技術(shù)開(kāi)發(fā)、面談等。