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复旦自主研发成功手术导航系统并进入临床试验
     先进的导弹配有激光制导系统,能够准确无误地命中目标。如果为医生的手术刀装一架导航仪,指引它绕过错综复杂的血管、神经,分毫不差地直捣病灶,是不是有些不可思议呢?
    
     今年年初,市科委《登山计划》课题“高精度神经外科手术导航系统及产品研发”在复旦大学数字医学研究中心初战告捷。目前,首批样机正在华山医院等单位展开临床试验。如果一切顺利,今年八、九月份它将获得国家食品药品监督管理局(SFDA)颁发的生产批文。
    
     对着“镜子”摘肿瘤
    
     华山医院脑外科手术室,70岁的陈老伯正处于深度麻醉。几分钟后,医生将为他摘除大脑深处一粒蚕豆大小的囊肿。因为它,陈老伯已三个月看不清东西。不巧的是,囊肿长在脑垂体的正下方,在它周围分布着多条重要的血管和神经,下刀时稍有差池,意外随时可能降临。
    
     此时,手术室内的气氛并不紧张。医护人员清楚,传统开颅手术的风险将在一面“镜子”前止步。
    
     一切就绪。手术刀由鼻腔抵达颅底,随即磨开了一个1厘米见方的小口。要想从这看清颅内“地形”根本不可能。紧接着,医生将一根探针从开口处慢慢插向颅内。
    
     关键时刻,医生并没有全神贯注于手术台,而是把相当的注意力投向了前方的显示屏。屏幕上,隐藏在陈老伯颅内的囊肿及其周围结构一清二楚,探针的位置也一目了然。按图索骥,探针指引手术刀一点点向囊肿安全逼近。数分钟后,屏幕显示,蚕豆大的肿瘤全部切除。
    
     “镜子”的功劳不止于此。在此之前,计算机上的虚拟手术做了不下几十次。由此,医生为手术刀找好了最佳路径,确保真实手术万无一失。
    
     10年勾勒“镜中人”
    
     因为“镜子”,医生和病人一个轻松、一个安全,然而诸多复杂的工作却留给了实验室。
    
     大约10年前,复旦大学数字医学研究中心主任宋志坚教授带领课题组开始了探索,问题的关键是如何勾勒出一个与病人生理结构完全吻合的“镜中人”。
    
     “骨骼、血管、病变组织甚至代谢信息都还算容易,借助CT、核磁共振等手段都能拍得到,惟独患者的神经分布得不到。”一晃几年,课题组想尽了各种办法,但要获得患者的神经信息真的很难。
    
     两年前,课题组想到了《中国虚拟人数据集》,里面记录着中国人的神经分布信息。以这些公共信息为原形,依照患者的解剖学特征,再结合非刚体图像配准与融合技术,一张属于患者的神经走向图就这样出来了。
    
     “素材”齐了,“创作”也就容易了。研究人员先是在计算机上“画”出患者手术区域的三维模型;然后选取坐标,利用光学定位仪对手术刀的位置实时跟踪。“当医生在患者身上动动眼角或戳戳鼻子,'镜中人’都会感同身受;遇到重要区域,手术刀自然会绕道而行。”课题组的10年梦想终于化为现实。
    
     问题还没完。以开颅手术为例,随着颅内压的改变和脑脊液的溢出,脑组织的下塌、变形不可避免,怎样让“镜中人”的脑组织也跟着变?课题组同样有绝招。把三维扫描仪搬进手术室,对着创口细细观察,进而借助计算机“窥一斑而知全豹”。
    
     欲与“洋镜”试比高
    
     近年来,精准无误的高端手术导航系统在沪上医院陆续现身,但却清一色的是数百万身价的“洋导航”,高额的手术费用让患者望而却步。
    
     有资料显示:在欧洲,手术导航相关产品的全球市场年增长率为35%,美国为20.9%。预计到2006年底,欧洲将有近18亿美元的市场需求,美国则接近29亿美元。初步估算,未来10年,我国对计算机辅助手术和治疗的市场需求将达10亿美元。
    
     尽管产品还未正式投产,课题组相信国产手术导航系统将闯出一片自己的天空:“从临床试验结果来看,在精度上,我们不输给国外同类产品,而神经信息的加入和脑组织变形的校正则将突破现有技术的极限。”除了技术优势,国产系统的售价仅为“洋导航”的1/3到1/2,这不能不说是患者的福音。
    
    
    
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