手术导航系统

医疗产品

手术导航系统是一款医疗产品，核磁共振、CT等医学影像数据，由复旦大学数字医学研究中心研发。

产品介绍

手术导航系统，就是以核磁共振、CT等医学影像数据为基础，在电脑上显示出一个三维可视的“虚拟人脑”，医生手中的探针指向哪里，是否已经到达肿瘤边缘，前面是不是重要组织，2006年3月高精度神经外科手术导航系统及产品研发已由复旦大学数字医学研究中心成功开发，并已在华山医院等完成临床试验，2010年10月日本研究人员开发出能在手术过程中透视体内淋巴结、血管等组织的手术“导航”系统，在手术时利用该系统，可借助彩色图像清晰地观测上述组织的状态。

主要特点

1、计算机辅助手术系统是20世纪90年代初在欧美发达国家首先进入临床应用的为外科医生提供手术导航的先进医疗设备，手术导航系统将病人术前或术中影像数据和手术床上病人解剖结构准确对应，手术中跟踪手术器械并将手术器械的位置在病人影像上以虚拟探针的形式实时更新显示，使医生对手术器械相对病人解剖结构的位置一目了然，使外科手术更快速、更精确、更安全。

2、基于这种三维位置信息的手术支援，极大地减小了手术创面，最大限度地减轻了手术患者肉体上的痛苦，近而使微创手术也得到了快速的发展，由于该系统可以极大的提高外科医生的手术精确度，从而为患者提供更好的医疗服务，手术导航系统已在欧美等发达国家的医疗机构应用。

研发现状

1、一种名为吲哚青绿的色素具有吸收光后会发光的特性，研究小组利用该色素的这一特性，先将吲哚青绿注射到人体皮下的淋巴结和血管内，然后用近红外线从体外照射，吲哚青绿就会在淋巴结和血管内发光。由于这种光用肉眼看不到，研究小组还特别开发出能够捕捉微弱光线的超高灵敏度摄像机。

2、要进行手术导航系统的研发必须拥有先进的三维影像技术，东影公司开发的“Angelplan-CAS1000型神经外科手术导航系统”经初步临床试验，结果表明该系统定位精度达到0.6mm，完全能满足临床对手术导航的需求，其主要技术指标达到国际先进水平，而处于国内领先地位。该系统已获得一项国家发明专利、一项实用新型专利和一项软件产品著作权。“Angelplan-CAS1000型神经外科手术导航系统”的研发成功，标志着中国在手术导航领域赶上了世界先进水平，同时也必将为促进中国医疗事业的发展、提高人民健康水平起到十分积极的作用。

主要功能

1、医疗软件+系统集成，主要运用在脑立体定向手术和其他外科临床手术中，该系统在神经外科临床手术上有指明手术路径经过的核团、血管的名称及离一些重要核团和大血管的距离。脑立体定向外科手术的对象是人的大脑，视野很小，但轻微的误伤即可能产生严重的后果。本研究开发的系统可确定病灶的三维位置，指明手术路径经过的核团、血管的名称及离一些重要核团和大血管的距离，从而有助于术前制定手术计划，确定手术路径。

2、术前进行模拟手术。脑外科手术中的轻微错误可引起严重的后遗症。通过术前在计算机中进行模拟手术，可使临床医生做到心中有数，减少手术中的失误。还可用于培训年青医生，医学院的课堂教学等。

3、真正三维的临床手术导航。当前，高级的CT、MRI已带有三维定位功能，但其产生的影像为位图性质，无法自动识别核团的名称，直接用于导航实际上有困难。国外的手术导航设备号称有“三维导航”能力，但其导航仍是基于断层平面的。本研究开发的系统可对CT、MRI数据进行矢量化加工，可自动识别核团的名称，实现真正意义上的三维导航。

4、可实现对现有二维的CT、MRI的三维化改造，使它们具有三维影像的功能。系统的核心功能是在MRI和CT断层平面图像基础上，建立真正三维的、边界清晰的、可任意旋转切割和无级缩放的脑核团和病灶部位的矢量立体图形。整个软件部分包括数据和资源的管理、断层图像处理、三维重建、手术模拟及方案制定和实时三维导航五个模块。系统硬件包括图像数据输入输出（I/O）子系统、运行平台（微机或工作站）和光学定位子系统。

手术导航

1、借助电脑的手术导航系统，让开颅手术纤毫不差，“命中率”更高，高精度神经外科手术导航系统及产品研发已由复旦大学数字医学研究中心成功开发，以脑肿瘤切除手术为例，传统的开颅手术方式是先根据核磁共振、CT等影像学资料，判断肿瘤的确切部位，以此制订手术方案。为确保准确性，手术的切口往往比较大，而医生能看到的只是暴露在外的器官表面，如果一不小心损伤了重要的血管、组织，后果不堪设想；如果出于“谨慎”，少切除些肿瘤，又可能带来严重后遗症。究竟切多大切多深，大多依赖于医生的个人经验。

2、如果有一幅“实时显现”的脑部结构显示图，这一问题就迎刃而解了。经过准确定位，电脑画面上会一一显示出来。这样，手术刀在探针指引下，就能安全地一步步逼近肿瘤，确保万无一失。临床试验表明，采用导航技术后，手术的定位精度可以从厘米级变为毫米级，导航精度的平均值小于2毫米。

3、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，但全是数百万元身价的“洋导航”，手术费用高昂。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%，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年中国对计算机辅助手术和治疗的市场需求将达10亿美元。在技术指标完全和进口产品不相上下的前提下，国产系统的售价仅为“洋导航”的1/3到1/2。

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