Rezultatų paskelbimas

Oficialiai pristatėme pirmąją pasaulyje visiškai pritaikytą dviejų krypčių vyrių vamzdžių Platforma yra pagrįsta paciento CT / MRT duomenimis ir chirurginio planavimo programine įranga ir gali sukurti asmeninius vyrių vamzdžių projektavimo planus ypatingiems anatominiams atvejams. Naudojant išmaniąją lazerinio pjovimo sistemą, gatavus gaminius galima pristatyti per 48 valandas. Šiuo metu platforma siūlo daugiau nei 300 tinkinimo parinkčių, apimančių matmenis, standumą, įlinkio plokštumą, jungties tankį ir paviršiaus funkcijas. Jis sėkmingai pritaikytas kompleksinėse urologijos, širdies ir kraujagyslių intervencinėse bei neurointervencinėse operacijose ir pagerino instrumentų atitikimo paciento anatomijai laipsnį iki 97%.

Mokslinių tyrimų ir plėtros fono iššūkiai

Vieno-dydžio-tinkančios-standartinės movos negali patenkinti įvairių klinikinių poreikių: vaikams reikia mažesnio skersmens (mažiau nei 1 mm) ir didesnio lankstumo; nutukusiems pacientams reikia ilgesnio ilgio (daugiau nei 150 cm) ir stipresnių stūmimo jėgų; sudėtingoms anatominėms variacijoms (pvz., pasagos inkstams, stuburo kreivumui) reikia specialių lenkimo kampų ir sukimosi krypčių; skirtingoms chirurginėms procedūroms taikomi labai skirtingi instrumentų veikimo reikalavimai - ureteroskopams reikalingas didelis-kampas, elektrofiziologiniams kateteriams reikalingas tikslus sukimo momento valdymas, o biopsinėms žnyplėms reikalingas didelis ašinis standumas. Apklausa rodo, kad 89% gydytojų intervencinių gydytojų nurodo, kad dabartinis jungčių pasirinkimas yra ribotas, o 62% jų operacijas pakenkė dėl nesuderinamų instrumentų operacijų metu. Ypatingais atvejais išryškėja standartinių instrumentų pritaikymo problema – vidutiniškai 35 % pailgėja operacijos laikas ir 2,3 karto padidėja komplikacijų rizika.

Pagrindinės technologinės naujovės

1. Pažangi medicininio vaizdo gavimo analizė ir 3D rekonstrukcijos technologija:Sukurkite specializuotus algoritmus, kurie automatiškai išskirtų tikslinius anatominius kelius (pvz., šlapimtakius, kraujagysles ir tulžies latakus) iš KT / MRT duomenų 0,3 mm tikslumu. Algoritmai nustato pagrindines anatomines ypatybes: lenkimo spindulį, posūkio kampą, šakos padėtį, liumenų skersmenį ir kt., o pagal baigtinių elementų analizę apskaičiuoja optimalius instrumento parametrus. Sistema apdoroja paciento duomenis vos per 12 minučių ir išveda 23 projektinius parametrus, įskaitant instrumento ilgį, skersmenį, standumo pasiskirstymą ir deformacijos kampą.
2. Parametrinis intelektualaus dizaino variklis:Sukurkite parametrinį modelį su 127 projektavimo kintamaisiais. Norėdami rasti optimalų Pareto sprendimą, naudokite kelių-tikslų optimizavimo algoritmus. Optimizavimo tikslai apima: tinkamumą naudoti (minimalus lenkimo spindulys), manevringumą (santykį tarp įlinkio kampo ir jėgos), matomumą (vidinį liumenų skersmenį) ir ilgaamžiškumą (pavargimo laikas). Algoritmas per 10 minučių gali sukurti 3–5 optimizuotas dizaino schemas, kurias gydytojai gali pasirinkti.
3. Lanksti gamybos ir greito pristatymo sistema:Integruokite išmanųjį lazerinį pjovimą, roboto poliravimą ir automatinį patikrinimą, kad greitai pagamintumėte mažas partijas. Nuo projekto bylos gavimo iki gatavo produkto pristatymo visas procesas gali būti baigtas per 48 valandas. Minimalus gamybos partijos dydis sumažintas iki 1 vieneto, o vieneto-kaina yra tik 25 % didesnė nei partijos gamybos. Sistema palaiko dvi medžiagas: medicininį -nerūdijantį plieną ir nikelio-titano lydinį. Skersmuo yra 0,5-10 mm, o ilgis - 30-200 cm.

Veikimo mechanizmas

Individualizuotų sprendimų esmė yra „anatominis prisitaikymas“. Kalbant apie dydį, instrumento skersmuo ir ilgis yra tiksliai apskaičiuojami remiantis paciento anatominiais duomenimis, kad būtų išvengta keblios padėties „per didelis, kad galėtų praeiti, per mažas, kad būtų stabilus“; mechanikos matmenyje standumo gradientas suprojektuotas atsižvelgiant į kelio kreivumo laipsnį, užtikrinant pakankamą trauką tiesiose atkarpose ir atitinkamą lankstumą lenktose atkarpose; kinematikos matmenyje nukreipimo plokštuma ir kampas nustatomi pagal tikslinės srities padėtį, siekiant užtikrinti, kad prietaisas galėtų pasiekti visas tikslines padėtis; ergonomikos matmenyje rankenos konstrukcija ir valdymo būdas pritaikomi pagal gydytojo darbo įpročius. Ypatingais atvejais, pvz., šlapimtakio stenozei, gali būti sukurtas plonesnis ir laipsniškai kintančio standumo instrumentas, siekiant padidinti sėkmingo praėjimo koeficientą; širdies vožtuvo intervencijai gali būti sukurtas specifinės lenktos formos kateteris, kuris tiksliai pasiektų vožtuvo sritį.

Veiksmingumo patikrinimas

Klinikiniame tyrime, kuriame dalyvavo 127 sudėtingi atvejai, pasirinktiniai vyrių vamzdeliai parodė reikšmingus pranašumus: vaikų urologinėse operacijose (2-8 metų pacientai) pritaikytos įrangos sėkmės rodiklis padidėjo nuo 71 % iki 98 %; atliekant perkutaninę nefrolitotomiją nutukusiems pacientams (KMI > 40) vidutinė operacijos trukmė sutrumpėjo 42 minutėmis (sumažėjo 28 proc.); atliekant sudėtingas aritmijos abliacijos operacijas, kateterio padėties nustatymo laikas sutrumpėjo 35 proc., o abliacijos sėkmės rodiklis padidėjo nuo 83 iki 94 proc. Pooperacinis stebėjimas parodė, kad komplikacijų dėl netinkamos įrangos (pvz., perforacijos, hematomos) dažnis sumažėjo 72 proc. Gydytojų pasitenkinimo tyrimai parodė, kad 96% chirurgų manė, kad pritaikyta įranga padidino jų pasitikėjimą operacija ir veiklos efektyvumą. Sveikatos ekonomikos analizė atskleidė, kad nors individualios įrangos vieneto kaina buvo 1,8 karto didesnė, tačiau sutrumpėjus operacijos laikui, sumažinus komplikacijų ir perėjimo prie atviros operacijos greitį, bendra vienos operacijos kaina sumažėjo 22%.

Mokslinių tyrimų ir plėtros strategija ir filosofija

Esame tvirtai įsitikinę, kad „tinkamiausia įranga yra geriausia įranga“, ir sukūrėme POP (Personalization - Optimization - Precision) dizaino koncepciją. Individualizavimo lygmeniu sukūrėme didžiausią pasaulyje endovaskulinės įrangos naudojimo duomenų bazę, kurioje yra 15 000 operacijų veiklos duomenys ir klinikiniai rezultatai; optimizavimo lygiu taikome kelių{5}}objektyvių genetinius algoritmus, kad surastume optimalų pusiausvyros tašką esant tokiems apribojimams kaip funkcionalumas, manevringumas ir ilgaamžiškumas; tikslumo lygiu optimizuojame dizainą, remdamiesi specifiniais pacientų anatominiais duomenimis, naudodamiesi skaičiavimo skysčių dinamika ir baigtinių elementų analize. Sukūrėme skaitmeninį uždarą „dizaino - modeliavimo - gamybos - tikrinimo“ kilpą, kai virtualaus chirurginio modeliavimo tikslumas siekia 0,1 mm, todėl fizinių prototipų gamyba sumažėjo 85 %. Tuo pačiu metu įdiegiame atvirą projektavimo platformą, leidžiančią gydytojams tiesiogiai dalyvauti projektavime per debesies sąsają, pasirenkant iš anksto nustatytus šablonus ar pasirinktinius parametrus, taip įgyvendinant tikras medicinos ir inžinerijos bendradarbiavimo inovacijas.

Ateities perspektyva

Personalizuota medicina skatins vyrių kūrimą keturiomis kryptimis: Pirma, 4D-spausdinti išmanieji įrenginiai, kurie kūno temperatūros sąlygomis iš anksto deformuojasi, prisitaikydami prie anatominių pokyčių operacijos metu; Antra, bio-integracijos dizainas, kai specifiniai ekstraląstelinės matricos baltymai yra modifikuojami paviršiuje-, kad būtų skatinamas audinių gijimas; Trečia, realiu laiku{4}}pritaikomi įtaisai, pagrįsti elektroaktyviais polimerais, kur chirurgai gali reguliuoti įrenginio standumą reguliuodami įtampą operacijos metu; Ketvirta, visiškai biologiškai skaidūs prietaisai, tinkami vaikams ir kurie saugiai suyra per 6 mėnesius po gydymo pabaigos. Mūsų kuriamas „adaptuojamasis vyrių vamzdelis“ pradės klinikinius tyrimus 2026 m. Šiame gaminyje yra formų atminties lydiniai ir jutikliai, kurie gali automatiškai reguliuoti lenkimo kampą pagal audinių varžą. Ilgainiui „autonominiai dirbtinio intelekto navigacijos įrenginiai“ taps realybe. Prietaisai galės automatiškai rasti kelią kūne pagal iš anksto{10}}suplanuotus maršrutus, o tik pagrindinius sprendimo punktus reikės patvirtinti iš gydytojo, o tai žymiai sumažins operacijos sunkumą ir mokymosi kreivę bei bus naudinga daugiau pacientų, kuriems taikomas minimaliai invazinis gydymas.