【所屬領域】

信息電子、生命健康

【技術背景】

心血管微創(chuàng)手術磁導航技術是指手術者通過計算機遠程控制系統(tǒng)操作由兩個半球形的永久磁體和推進系統(tǒng)組成的設備，利用磁場來引導導管行進的方向，從而對一系列復雜多變、危險系數(shù)大、常規(guī)介入手術方法失敗的多種心臟病變進行介入治療的一項新技術。國內(nèi)外多項病例報告顯示，該技術不僅能夠減少術者和患者的X射線暴露時間，而且能夠提高各種介入手術的成功率，擴大了介入手術的適應病癥范圍，同時減少了手術帶來的負面影響及潛在的風險。由于磁導航系統(tǒng)價格昂貴，一個配備有磁導航系統(tǒng)的電生理導管室的造價是常規(guī)電生理導管室的3倍左右，這是磁導航系統(tǒng)在國內(nèi)普及遇到障礙的原因之一。此外，傳統(tǒng)的磁導航技術中，實現(xiàn)一個磁場坐標的定位需要同時使用三個單軸磁場傳感器，且傳感器與計算機通過有線連接，這種方案限制了磁導航的定位精度，同時也增加了手術的難度。因此，如何對現(xiàn)有磁導航技術進行技術創(chuàng)新，使其成本降低的同時還能讓手術更加精準，過程更加簡單，是未來國內(nèi)磁導航需要攻克的難題。

【成果介紹】

本成果旨在對傳統(tǒng)的心血管微創(chuàng)手術磁導航技術做出革新，控制手術成本，降低手術風險，減輕病人術后痛苦。傳統(tǒng)的磁導航技術中，實現(xiàn)一個磁場坐標的定位需要同時使用三個單軸磁傳感器分別測量磁場在三個方向的分量，而本成果利用的三維磁傳感器，在外加磁場的作用下，通過對單器件的兩個正交方向分別通入正負電流，對測量的電壓值進行簡單的加減處理后，一個器件便可以實現(xiàn)三個方向的磁場探測。因此，傳感器的占用面積將進一步縮減，使得導管尺寸進一步減小，以適應更復雜的病癥。此外，傳感器的數(shù)據(jù)經(jīng)過外圍電路處理后通過Zigbee局域網(wǎng)與電腦端進行無線傳輸，消除了數(shù)據(jù)線給手術帶來的不利影響，使得整個手術過程更加便利。

【技術優(yōu)勢】

本成果提出的磁導航技術方案中，一個磁場傳感器便可以實現(xiàn)三個方向的磁場感知，具有高的空間分辨率和集成度，極大地縮減附有傳感器端的導管尺寸，同時利用無線傳輸技術使心臟微創(chuàng)介入手術變得更加簡單。

【性能指標】

【市場前景】

心血管微創(chuàng)手術是目前臨床醫(yī)學研究的前沿技術，也是治療心血管疾病的有效方式?！吨袊难懿蟾?020》顯示，截止至2020年，心血管病死亡率仍居首位，中國心血管病患者已達3.3億，并且人數(shù)處于上升階段。預計投入使用后在惠及廣大患者的同時可以帶來非常可觀的經(jīng)濟效益，在提升醫(yī)療條件的同時，帶動經(jīng)濟發(fā)展。