Eredményhirdetés

Hivatalosan is elindítottuk a világ első teljesen személyre szabott, „CustomFlex” nevű, kétirányú zsanércső-platformját{0}}, amellyel paradigmaváltást értünk el a szabványos termékektől a személyre szabott megoldások felé. A platform a betegek CT/MRI adatain és a műtéti tervezőszoftveren alapul, és személyre szabott csuklócső tervezési terveket tud készíteni speciális anatómiai esetekre. Az intelligens lézervágó rendszeren keresztül a késztermékek 48 órán belül szállíthatók. Jelenleg a platform több mint 300 testreszabási lehetőséget kínál, amelyek kiterjednek a méretekre, a merevségre, az elhajlási síkra, az illesztési sűrűségre és a felületi funkciókra. Sikeresen alkalmazták komplex urológiában, kardiovaszkuláris intervenciós és neurointervenciós műtétekben, és 97%-ra javította a műszerek és a páciens anatómiájának megfelelőségét.

Kutatási és fejlesztési háttér kihívásai

Az egy-méret-mindenre-megfelelő szabványos csatlakozók nem képesek kielégíteni a különféle klinikai igényeket: a gyermekgyógyászati ​​betegeknek kisebb átmérőjű (1 mm-nél kisebb) és nagyobb rugalmasságú kialakításra van szükségük; az elhízott betegeknek hosszabb testhosszra (több mint 150 cm-re) és erősebb tolóerőre van szükségük; összetett anatómiai variációk (például patkóvese, gerincgörbület) speciális hajlítási szögeket és forgásirányokat igényelnek; a különböző sebészeti eljárásoknál nagyon eltérő követelmények vonatkoznak a műszerek teljesítményére - az ureteroszkópoknak nagy-szögelhajlásra van szükségük, az elektrofiziológiás katétereknek pontos nyomatékszabályozásra, a biopsziás fogóknak pedig nagy tengelyirányú merevségre van szükségük. Egy felmérés szerint az intervenciós orvosok 89%-a azt jelzi, hogy a csatlakozók jelenlegi választéka korlátozott, és 62%-uk veszélyeztette a műtétet az inkompatibilis műszerek miatt a műtétek során. Speciális esetekben a standard műszerek adaptálásának problémája egyre hangsúlyosabbá válik, átlagosan 35%-kal nő a működési idő és 2,3-szoros a szövődménykockázat.

Alapvető technológiai innováció

1. Orvosi képalkotó intelligens elemzés és 3D rekonstrukciós technológia:Speciális algoritmusok kidolgozása a célanatómiai útvonalak (például ureterek, vérerek és epeutak) automatikus 0,3 mm-es pontosságú CT/MRI-adatokból történő kinyerésére. Az algoritmusok azonosítják a legfontosabb anatómiai jellemzőket: hajlítási sugarat, csavarási szöget, elágazás helyzetét, lumenátmérőjét stb., és végeselemes elemzés alapján kiszámítják az optimális műszerparamétereket. A rendszer mindössze 12 perc alatt feldolgozza a páciens adatait, és 23 tervezési paramétert ad ki, beleértve a műszer hosszát, átmérőjét, merevségi eloszlását és elhajlási szögét.
2. Paraméteres intelligens tervezőmotor:Hozzon létre egy parametrikus modellt 127 tervezési változóval. Használjon több-objektív optimalizálási algoritmust az optimális Pareto-megoldás megtalálásához. Az optimalizálási célok a következők: használhatóság (minimális hajlítási sugár), manőverezhetőség (elhajlási szög és erő kapcsolata), láthatóság (belső lumenátmérő) és tartósság (fáradási élettartam). Az algoritmus 3-5 optimalizált tervezési sémát tud generálni 10 percen belül az orvosok számára.
3. Rugalmas gyártási és gyors szállítási rendszer:Integrálja az intelligens lézervágást, a robotpolírozást és az automatikus ellenőrzést a kis tételek gyors gyártása érdekében. A tervdokumentáció átvételétől a késztermék kiszállításáig a teljes folyamat 48 órán belül befejezhető. A minimális gyártási tétel mérete 1 darabra csökken, és az egy-darabos költség csak 25%-kal magasabb, mint a köteggyártás. A rendszer két anyagot támogat: az orvosi -rozsdamentes acélt és a nikkel-titánötvözetet. Az átmérő 0,5-10 mm, a hossz 30-200 cm.

Hatásmechanizmus

A testreszabott megoldások lényege az "anatómiai alkalmazkodóképességben" rejlik. A méret dimenziójában a műszer átmérőjét és hosszát a páciens anatómiai adatai alapján pontosan kiszámították, hogy elkerülhető legyen a „túl nagy ahhoz, hogy áthaladjon, túl kicsi ahhoz, hogy stabil legyen” helyzet; a mechanika dimenziójában az útgörbület mértéke alapján merevségi gradienst alakítanak ki, amely elegendő tolóerőt biztosít az egyenes szakaszokban és megfelelő rugalmasságot az íves szakaszokban; a kinematika dimenziójában az elhajlási síkot és a szöget a célterület helyzetének megfelelően határozzák meg, hogy a műszer minden célhelyzetet elérjen; az ergonómia dimenziójában a fogantyú kialakítása és irányítási módja az orvos működési szokásaihoz igazodik. Speciális esetekre, mint pl. az ureter szűkülete, karcsúbb és fokozatosan változó merevségű műszer tervezhető az áthaladás sikerességének növelésére; szívbillentyű beavatkozáshoz speciális íves formájú katéter tervezhető, amely pontosan eléri a billentyűterületet.

Hatékonyság ellenőrzése

Egy 127 összetett esetet magában foglaló klinikai vizsgálatban az egyedi csuklós csövek jelentős előnyöket mutattak: a gyermek-urológiai sebészetekben (2-8 éves betegek) az egyedi berendezés sikerességi aránya 71%-ról 98%-ra nőtt; elhízott betegeknél (BMI > 40) végzett perkután nephrolithotómiában az átlagos műtéti idő 42 perccel (28%-kal) lerövidült; komplex aritmiás ablációs műtéteknél a katéter pozicionálási ideje 35%-kal lerövidült, az abláció sikeressége 83%-ról 94%-ra nőtt. A posztoperatív követés azt mutatta, hogy a nem megfelelő felszerelésből adódó szövődmények (például perforáció, hematóma) előfordulása 72%-kal csökkent. Az orvosi elégedettségi felmérések azt mutatták, hogy a sebészek 96%-a gondolta úgy, hogy az egyedi berendezések növelik a műtétbe vetett bizalmukat és a műtéti hatékonyságot. Az egészség-gazdaságtani elemzés kimutatta, hogy bár az egyedi berendezés egységára 1,8-szorosára emelkedett, a műtéti idő lerövidítésével, a szövődmények csökkentésével és a nyitott műtétre való átállás arányának csökkentésével az egy műtétre jutó összköltség 22%-kal csökkent.

Kutatási és fejlesztési stratégia és filozófia

Szilárd meggyőződésünk, hogy "a legmegfelelőbb felszerelés a legjobb felszerelés", ezért kifejlesztettük a POP (Personalization - Optimization - Precision) tervezési koncepciót. Az individualizálás szintjén létrehoztuk a világ legnagyobb endovaszkuláris eszközhasználati adatbázisát, amely 15 000 műtét teljesítményadatait és klinikai eredményeit tartalmazza; az optimalizálás szintjén több{5}}objektív genetikai algoritmusokat alkalmazunk, hogy megtaláljuk az optimális egyensúlyi pontot olyan korlátok mellett, mint a funkcionalitás, a manőverezhetőség és a tartósság; precíziós szinten a betegek konkrét anatómiai adatai alapján optimalizáljuk a tervezést, számítási folyadékdinamika és végeselemes elemzés segítségével. Létrehoztunk egy digitális zárt hurkát a "tervezési - szimuláció - gyártási - ellenőrzésére", a virtuális sebészeti szimuláció pontossága eléri a 0,1 mm-t, ami 85%-kal csökkenti a fizikai prototípusok gyártását. Ezzel egyidejűleg egy nyílt tervezési platformot vezetünk be, amely lehetővé teszi az orvosok számára, hogy közvetlenül részt vegyenek a tervezésben a felhőfelületen keresztül, előre beállított sablonokat vagy egyedi paramétereket választva, valódi együttműködési innovációt valósítva meg az orvostudomány és a mérnöki munka között.

Jövőbeli kilátások

A személyre szabott orvoslás négy irányba hajtja majd a csuklópántok fejlesztését: Először is, 4D-nyomtatott intelligens eszközök, amelyek testhőmérsékleti körülmények között előre beállított deformáción mennek keresztül, alkalmazkodva a műtét során bekövetkező anatómiai változásokhoz; Másodszor, bio-integrációs tervezés, ahol specifikus extracelluláris mátrixfehérjéket felületi-módosítanak, hogy elősegítsék a szövetek gyógyulását; Harmadszor, elektroaktív polimereken alapuló, valós idejű adaptív eszközök, ahol a sebészek a művelet közbeni feszültségszabályozással beállíthatják az eszköz merevségét; Negyedszer, teljesen biológiailag lebomló, gyermekbetegek számára alkalmas eszközök, amelyek a kezelés befejezését követő 6 hónapon belül biztonságosan lebomlanak. Az általunk kifejlesztett "adaptív csuklós cső" 2026-ban kerül klinikai vizsgálatokba. Ez a termék alakmemória ötvözetekkel és érzékelőkkel van felszerelve, amelyek automatikusan beállíthatják a hajlítási szöget a szöveti impedanciának megfelelően. Hosszabb távon a „mesterséges intelligencián alapuló autonóm navigációs eszközök” valósággá válnak. Az eszközök képesek lesznek automatikusan eligazodni a szervezetben az előre{10}}eltervezett útvonalak alapján, és csak a kulcsfontosságú döntési pontokhoz kell az orvos megerősítése, jelentősen csökkentve a műtét nehézségeit és tanulási görbéjét, és több beteg számára előnyös a minimálisan invazív kezelés.