2022年05月02日发布 | 809阅读

【CNIT专栏】创新周话|鄂冬:血管介入机器人行业概述及神经方向简介

CNIT

神经医学创新与转化联盟

为打通医学创新转化“最初一公里”,2022年1月12日,“神经介入创新与转化联盟(CNIT)创新周话第一季”正式开启。聚焦早期医学创新成果转化,周话每周三晚七点准时开讲,由行业知名临床专家、高校院所工程专家、器械厂商研发负责人、资深投资人等分享从“0”到“1”,从“1”到“10”和“100”的医学创新成果转化路径和创新创业经验。自开讲以来,CNIT创新周话深受学员和行业好评,在业界已形成一定影响力,也日益成为CNIT助力医学创新成果转化的名片之一。


4月13日,CNIT创新周话第十一期邀请西门子医疗临床治疗系统途灵业务及战略部负责人鄂冬,分享了血管介入机器人行业概述及神经方向简介。鄂冬在医疗器械领域深耕多年,涉及设备,耗材及咨询领域,除西门子医疗外,先后就职于波士顿科学、东软医疗、毕马威咨询,具有创新产品全生命周期管理经验。此次周话,他介绍介入手术机器人的工作流程和优势、讲述了介入机器人的发展历程,重点解读了机器人在神经和远程方向的进展及前景。以下内容根据鄂冬的分享整理而成。




三个时期:手术机器人的发展简史


手术机器人种类按照临床应用领域划分,包括腔镜机器人、骨科机器人、经自然腔道机器人、血管介入机器人、经皮穿刺机器人、神经外科机器人等。其中,血管介入机器人替代人工输送导丝、导管、支架和球囊系统等介入器械从而治疗冠脉、外周血管、脑病变血管等疾病。


手术机器人发展主要分为三个时期,分别是初代形成期、突破发展期和多元化发展期。形成期中,1985年,机器人辅助定位的神经外科颅内活检,实现精准采样,三年后用于前列腺手术中。1992年骨科机器人诞生,成为首个获得FDA批准的手术机器人。90年代中期,手术机器人获得发展,自动内窥镜优化定位系统被研发成功。


2005年以后,机器人产业进入高速发展阶段,内窥镜机器人系统不断拓展,被应用到各科中,第一个血管介入机器人也在2012年问世。机器人手术数量不断增加,据统计,2010年,全球手术量累计30万例,2020年,已经达到120万例,呈现4倍增长。


目前,腔镜手术机器人和骨科手术机器人已进入成熟应用期,国内生产企业纷纷入场。


而对于血管介入机器人,国内外已涌现多家生产企业蓄力介入手术机器人产品,已覆盖从立项研发、动物实验、人体首例、临床试验到临床应用各个阶段。其中,Corindus临床经验已累积上万例,大多其他厂家由于起步较晚,尚处于临床应用早期阶段,在安全性有效性的验证及临床成熟应用上仍有距离,需要加快创新脚步。


改变传统:介入机器人的优势


血管介入机器人改变了传统治疗模式,术者可以远离辐射,坐姿完成手术,更近距离观察造影图像,更专注完成器械输送。它由床旁单元和远程操控单元两部分组成,通过信号线的连接,医生便可以利用控制台的操纵杆和触摸屏指导延伸臂和驱动臂操作,形成隔室操作的模式。


血管介入机器人工作流程并不复杂。首先,在进行传统穿刺操作后,机械臂连接入路,输送指引微导管到达冠脉开口,生成造影图像;然后,医生坐在控制台前,驱动微导丝穿过犯罪血管抵达病变远端;接着,装载球囊扩张导管精准测量病变长度,以此选择合适支架。最后,医生驱动支架系统到达病变位置,并且通过毫米级精准微调保证支架完全覆盖病变。


相比较传统手术机器人,血管介入机器人优势明显。第一,它让医生从辐射环境中解放出来,坐在显示器前便可近距离观察血管与病变,“眼手联动”更专注完成操作;第二,在智能化功能辅助下,介入器械实现特殊动作;第三,测量病变长度达到亚毫米级精度,可以腔内测量解剖机构;第四,支架与球囊位置实现毫米级精准定位。


由此,介入手术机器人具有非常大的临床价值。它不仅可以隔室操作降低医生辐射剂量,在更安全的环境下专注地完成手术,还可以精准操控介入器械,显著提升介入治疗可靠性和一致性;不仅可以通过深度学习资深医生操作技巧,集成机器人智能操控技巧,提升手术效率,还可以避免医生与患者直接接触,保障医护人员健康。


介入机器人对介入治疗有重要意义,但目前尚处于突破发展阶段,适应症以冠脉介入为主。


神经介入:介入机器人的拓展应用


神经介入手术需要通过血管通道输送设备,这就要求介入机器人可以搭载设备进入到血管中,并且进行精准调控。神经介入机器人已经满足这一条件,能够搭载不同设备,包括微导管、微导丝、导引导管、弹簧圈以及动脉瘤辅助支架,以此来治疗动脉瘤栓塞。


2019年11月,世界首例神经介入机器人辅助动脉瘤栓塞手术在加拿大完成。目前,神经介入机器人已在加拿大、澳大利亚、西班牙和法国等多个国家以临床研究形式开展机器人辅助下神经介入治疗临床试验。


首例介入机器人辅助治疗基底动脉远端>10mm囊状动脉瘤,手术过程顺利完成。微导管、微导丝分别在一次性盒带就位并抵达病变部位,机器人操作驱动辅助支架系统通过微导管至基底动脉远端辅助弹簧圈栓塞,后由机器人操作输送多枚弹簧圈至动脉瘤囊内完成栓塞。


未来,完成包括对于取栓支架技术的验证,神经介入机器人在对出血性和缺血性脑血管疾病的治疗均会发挥巨大的潜力。


远程介入:介入机器人的未来发展


介入手术机器人适用于经皮冠状动脉介入手术、外周血管介入手术中介入器械和耗材的传输和操控,2015年,进入突破发展期。神经介入手术机器人已获CE认证,尚在进行FDA审批。


2018年是远程介入的元年,世界首例人体上远程PCI手术于12月在印度完成,术者与患者距离25英里。这一成功试验成为远程介入手术的开端,大大提高了优质医疗资源可及性,使得远程技术助力分级诊疗成为可能。


远程技术分为本地模式和远程模式。本地模式在一家医院里进行,医生通过控制台,同时操控多个手术室机械臂,从而完成介入手术,提高手术效率。


远程模式在两级医院里进行。中心医院操作室放置控制台,下级多个医院放置机械臂。中心医院控制台通过5G或者光纤等无线信道,分别控制下级医院各个机械臂,无需医生到达下级医院便可完成手术。这将极大改善偏远地区的医疗条件和水平,使偏远地区可以同等享受优质医疗服务。


未来,介入机器人将继续创新突破,进一步拓宽临床适应症与耗材适配性,实现自主导航等自主控制功能,更深入地融合影像技术,并且大力推动远程介入的发展。


国内正在加速开启远程PCI与神经介入临床应用,助力胸痛中心与卒中中心建设,未来实现远程PCI、取栓、动脉瘤栓塞,搭载移动(车载)卒中单元模式,远程介入在国内也将有广阔的应用前景。



关于CNIT

CNIT由首都医科大学宣武医院神外科主任张鸿祺教授发起、各类医学创新主体联合成立的神经介入创新与转化联盟(China Alliance of Neurointerventional Innovation and Transformation,简称CNIT),以“搭建神经介入领域创新交流平台”、“开展神经介入领域深度创新研究”、“促进神经介入领域成果转化落地”为主要任务,致力于搭建由神经介入高端医学创新人才、研究型医疗机构、高等院校、科研院所、专业学术团体、医疗科技企业等各类创新主体及合作伙伴组成的非营利性专业学术与产学研用平台,充分激发神经介入领域各医学创新要素活力,推动神经介入学科创新技术产业化,形成神经介入创新的临床高地和产业高地,引领神经介入领域产业创新发展。



*注:文章转自 CNIT神经介入创新与转化联盟

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