科技成果汇编:生物医药大健康领域(一)
项目1:新型抗菌海绵微针
项目2:心血管钙化组织旋磨手术系统
项目3:微创髋关节置换手术导航系统
项目4:气管插管手术机器人系统(RNIS系统)
项目5:兼具康复功能的聋哑人士交流辅助眼镜
项目一:新型抗菌海绵微针
1项目简介
微针是微米级(50-900μm)针状突起阵列,用于透皮递送药物如小分子、中药成分、多肽、蛋白质和疫苗。按作用方式,分为空心、实心、包膜、可溶性和水凝胶微针五类。微针因微创、无痛、患者自主操作等特点,与传感器结合监测组织液(ISF)成研究热点。理想的微针具有柔性、生物相容性、吸液能力、给药通道、抗菌等特性。
项目组自主研发的新型海绵微针,在其表面包覆一层纳米银,能有效吸取ISF,降低使用中的细菌感染风险,实现抗菌功能同时构建给药通道,实现药物递送。并结合传感器,实现了检测-给药的闭环。这一创新的抗菌海绵微针,有助于实现慢性病的实时监测和管理,减轻医疗负担,降低成本,改善患者治疗体验,提高患者生活质量。
目前,项目已获国家自然科学基金1项、福建省自然科学基金1项支持,申请发明专利2项,已获授权1项,实质审查1项,还发表2篇高水平SCI论文。
项目二:心血管钙化组织旋磨手术系统
1项目简介
本项目结合了工程学、医学及生物学等多学科相关理论及技术,主要技术优势为:(1)研发了高稳定性的旋磨驱动装置、高效率的旋磨刀具结构设计及制备,具有去除效率高、发热量小、性能稳定等优点;(2)开创性的集成了微力反馈与可视化成像技术,实现旋磨力超阈值报警以及紧急避险功能;(3)实现了心血管钙化组织旋磨手术的精准化、可视化及远程化操作。该系统可应用与冠状动脉和外周动脉严重钙化疾病治疗。
项目产品研发及技术应用,将在一定程度上解决心血管旋磨手术器械长期被国外产品垄断现状,通过具有完全知识产权的相关技术,实现该领域高端医疗器械国产化替代,符合国家医疗大健康政策与规划。有助于加快打破进口设备的国内垄断,实现国产替代,通过创新性集成微力反馈与前视超声技术,可实现手术的精准化、可视化及远程化操作,减少医护人员辐射,降低手术难度,缩短学习曲线,提高术式渗透率。
已申请发明专利5项、PCT专利2项,已授权发明专利1项、实用新型专利4项。
项目三:微创髋关节置换手术导航系统
1项目简介
髋关节骨关节炎是人类常见的关节疾病之一,伴随着人口老龄化和肥胖问题,其发病率日益增加。全髋关节置换手术是一个成熟且有效的骨关节炎治疗方案,在我国每年手术量约40万台以上。传统的手术方法切口大、出血量多、术后恢复时间长,因此微创全髋关节置换手术的临床需求日益增高。然而,高难度的手术技能要求阻碍了微创全髋置换术的推广。
本项目开发了全髋置换微创手术导航系统。团队创新性地提出了位置感知标记生成、分布式定位、解耦式图像-患者配准等核心技术,实现了术中手术器械位置和方向的实时跟踪,并将器械位置映射到患者影像上实时显示,能让医生实时监测到器械尖端相对病灶的位置。整套导航系统于2022年8月在福建省立医院开展了首例科研临床,是国内首例针对微创前路全髋置换术ENDO-DAA的手术导航临床实验,术后无并发症。此次科研临床的顺利完成证明了所研系统的可靠性和有效性,可以辅助医生更加精准且高效地完成手术操作,有利于ENDO-DAA术式的快速推广。相关核心技术未来还可应用于如脊柱、膝关节、口腔等其他体外手术,有利于实现手术的精准化、微创化。项目下一步是将所研导航系统和机器人结合,开发一台微创髋关节置换手术机器人,辅助医生进行精准的手术操作,造福患者。
项目四:气管插管手术机器人系统(RNIS系统)
1项目简介
气管插管术是抢救呼吸功能障碍患者的重要措施,通过为患者建立人工气道为患者供氧。由于人体气道狭长且患者个体差异较大,纤支镜操控考虑的约束条件是复杂且多变的,这给纤支镜操控安全性都到来极大挑战。据统计,气管插管第一次插管成功率仅在70术后累计并发症率高达20如气道外伤、窒息等。
本项目基于机器人技术和AI技术,通过对机器人机构创新设计,开发了内窥镜图像导航、机器人共享遥操作、自主操作控制等功能模块,实现了机器人对人体腔道感知和理解,和对柔性纤支镜的实时、连续、动态控制,使其顺利地沿着人体上呼吸道行进。突破现有医护人员接触式作业模式,实现麻醉过程中自主操作,可促进智慧医疗、精准医疗发展。相较于人工气管插管,使用机器人还可大大减少麻醉医生及重症医生职业暴露的风险,更好的应对困难气道患者的插管难题。RNIS系统除了用于日常手术气管管理外,还有望应用于远程急救、突发公共卫生处置等诸多场景,因而具有显著临床应用价值。下一步项目将进入注册取证环节,以更快进入临床实践,服务病患。
项目五:兼具康复功能的聋哑人士交流辅助眼镜
1项目简介
兼具康复功能的聋哑人士交流辅助眼镜的主要目的是为了让失聪患者能够快速、准确地接收外界的语音信号。其需求主要包括语音识别为文字功能、语音信息转震动信息、语音信息转音波信息,其综合实现可让听觉缺失者或聋哑患者大脑通过触觉和视觉两方面的不断刺激,期待经过长期的训练聋哑人能发出正确的声音。
该设备辅助装置主要由移动端硬件和功能模块软件两部分组成。硬件部分包括一副可作显示的带透镜眼镜和一副骨传导耳机,主要用于采集外部信息。软件部分主要将采集到的自然语言分别转化为震动信息、文字信息、音频波并对聋哑病患进行展示。使得移动设备得以将人声信息通过文字、音频波动态图、骨传导耳机触觉反馈给我们的用户。
联系电话:15060521739
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