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心血管微創(chuàng)手術(shù)磁導航技術(shù)是指手術(shù)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(shè)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(shù)方法失敗的多種心臟病變進行介入治療的一項新技術(shù)。 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 心血管微創(chuàng)手術(shù)磁導航技術(shù)是指手術(shù)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(shè)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(shù)方法失敗的多種心臟病變進行介入治療的一項新技術(shù)。國內(nèi)外多項病例報告顯示，該技術(shù)不僅能夠減少術(shù)者和患者的X射線暴露時間，而且能夠提高各種介入手術(shù)的成功率，擴大了介入手術(shù)的適應病癥范圍，同時減少了手術(shù)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(shù)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(shù)的難度。因此，如何對現(xiàn)有磁導航技術(shù)進行技術(shù)創(chuàng)新，使其成本降低的同時還能讓手術(shù)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。 圖1 單器件實現(xiàn)三維磁傳感原理 圖2 系統(tǒng)框圖 三、技術(shù)優(yōu)勢 本成果提出的磁導航技術(shù)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(shù)使心臟微創(chuàng)介入手術(shù)變得更加簡單。 性能指標 線性度范圍：x方向：±20Oe，y方向：±20Oe ，z方向：±20Oe； 靈敏度：x方向：377V/A/T，y方向：345V/A/T ，z方向：625V/A/T； 線性度誤差：x方向：2.3%，y方向：2.9% ，z方向：3.3%。 四、專家介紹 游龍，華中科技大學光學與電子信息學院教授，博士生導師，自旋電子器件及系統(tǒng)課題組組長。自2001年起一直從事自旋電子技術(shù)國際前沿課題包括磁記錄、磁傳感和磁邏輯等領(lǐng)域相關(guān)的物理、材料及器件研究。近五年來，面向國家重大需求和國際前沿，在非揮發(fā)性隨機存儲器、自旋神經(jīng)形態(tài)器件、自旋邏輯計算電路、自旋信息安全芯片和磁場傳感器等領(lǐng)域開創(chuàng)性地提出了多項重要的新技術(shù)概念和設(shè)計方案，尤其首次實現(xiàn)了使用單個器件對三維磁場的探測以及存儲。相關(guān)成果以第一作者或通訊作者已在Nature Nanotechnology, Nature Electronics, Proceedings of National Academy of Science (PNAS), Nano letters等國際學術(shù)期刊發(fā)表40余篇學術(shù)論文。

可應用

微馬達是一種自驅(qū)動的微納米機器人，具有優(yōu)良的運動性能和精準導航的性能，在生物醫(yī)學領(lǐng)域具有廣闊的潛在應用前景，然而目前國內(nèi)外均尚無市場化的微馬達產(chǎn)品。 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 血管支架植入是治療心血管疾病的有效干預手段，但現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)材料制備得到的血管支架存在生物相容性不足、需要手動導絲引入額外的形狀擴張裝置等問題，而且，為了確保植入的準確性，需要采用高侵入的介入方法，容易造成血管再狹窄和動脈損傷，從而降低了治療的有效性。因此，需要研發(fā)一類能有效克服現(xiàn)有問題，能實現(xiàn)低侵入、高精準治療的新型血管支架系統(tǒng)，以拓寬微馬達在生物醫(yī)學領(lǐng)域中的應用。 開發(fā)的磁性螺旋形形狀記憶微馬達血管支架，可以模擬細菌鞭毛的高效運動，無線旋轉(zhuǎn)磁場下旋轉(zhuǎn)并轉(zhuǎn)化為平移運動，實現(xiàn)磁性微馬達血管支架在血管內(nèi)的精確無線三維導航。配合磁驅(qū)動馬達的運動性能，控制血管支架在體內(nèi)運動到達目標位置，微馬達支架具有形狀記憶功能，以對機體無害的無線超聲觸發(fā)形狀恢復，可以撐開狹窄血管。整體設(shè)計可以簡化支架植入流程，并且螺旋形的設(shè)計可以適應旋動流現(xiàn)象，使植入位點的血管壁切應力得到維持，抑制支架植入內(nèi)膜增生不良反應的發(fā)生，降低侵入性和植入風險，并有望實現(xiàn)完全遠程智能操控支架植入。

項目獲國家“863”計劃資助。由上海交通大學附屬胸科醫(yī)院牽頭，與中國科學院自動化研究所，燕山大學、中國人民解放軍海軍總醫(yī)院、北京航空航天大學、北京理工大學和北京集翔多維信息技術(shù)有限公司共同完成。 心腦血管疾病是人類的第一殺手，目前的人工手術(shù)治療存在諸多弊端，手術(shù)機器人的研究已逐步展開。本課題基于HAM(Human Adaptive Mechatronics)的概念，從人的因素、人機一體化設(shè)計、智能控制三個方面對微創(chuàng)血管介入手術(shù)機器人進行研究。研究內(nèi)容包括定位機器人、介入裝置、介入操作裝置。建立我國微創(chuàng)血管介入手術(shù)機器人示范系統(tǒng)，為手術(shù)機器人的推廣應用奠定基礎(chǔ)。 技術(shù)參數(shù)： 定位機械臂：5自由度；運動部分重20kg；承重6kg； 介入裝置：2自由度；重量小于4kg；軸向進給誤差小于1%；定位精度1mm；軸向轉(zhuǎn)動圈數(shù)任意； 介入操作裝置：2自由度；重量小于4kg。 技術(shù)創(chuàng)新性： 定位機器人采用單報閘鎖死多個關(guān)節(jié)的被動操作方式，符合手術(shù)現(xiàn)場需要； 介入裝置能夠檢測導管/導絲與血管壁之間的阻力，具有獨創(chuàng)性； 介入裝置能夠完成導管、導絲、球囊、支架的遞送，是介入裝置研究的一個突破； 介入操作裝置能夠根據(jù)導管介入裝置檢測到的導管/導絲與血管壁之間的阻力產(chǎn)生力反饋，操作醫(yī)生具有力場感覺。

本發(fā)明提供了一種人工血管流量調(diào)節(jié)裝置和人工血管，屬于醫(yī)學技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的壓力流量可調(diào)性人工血管不適合應該在嚴重的心臟畸形治療手術(shù)中的問題。本人工血管流量調(diào)節(jié)裝置包括呈桿狀的主骨架和多根長度不同的束縛帶；束縛帶的兩端均與主骨架約束連接，所有束縛帶從外至內(nèi)長度依次遞減；主骨架的一側(cè)面供人工血管抵靠，主骨架的另一側(cè)面上具有多個倒鉤，束縛帶的中段能掛在倒鉤上使每根束縛帶形成兩個相同口徑的束縛環(huán)。本人工血管流量調(diào)節(jié)裝置和本人工血管應用在嚴重心臟畸形治療中，根據(jù)臨床狀況靈活地操縱人工血管流量調(diào)節(jié)裝置，保證人工血管流量適合患者的身體狀況；及時消除并發(fā)癥，達到理想分流的目的，顯著提高手術(shù)成功率。

我國每年死亡心腦血管疾病患者300萬人，血管支架是其治療的重要手段，目前臨床應用約80萬只血管支架，市場約80億元，但是目前的血管支架產(chǎn)品為不銹鋼、鈷合金支架表面裝載藥物，存在晚期血栓、再發(fā)冠脈粥樣硬化等并發(fā)癥，本產(chǎn)品是可降解鎂基材料表面裝載藥物及釋放NO并同時捕獲內(nèi)皮祖細胞和誘導形成血管內(nèi)膜表面，是換代性產(chǎn)品。

血管挑針，它包括2~5ml注射器用的針座（1）、針頭（2）和設(shè)置在針頭（2）尖端的針眼斜面（3），針頭（2）固定安裝在針座（1）上，針頭（2）的直徑為0.50~0.55mm，針頭（2）的長度為19~22mm，針頭（2）的頂端部分垂直于針座（1）設(shè)置，且該端部分與針座（1）的連接部分呈L形狀；針頭（2）由止血鉗彎曲而成。

本成果規(guī)劃廠區(qū)占地200畝，首期投資2億元，規(guī)劃在未來1年多的時間內(nèi)建成年產(chǎn)5萬套心血管支架、2萬套心臟瓣膜、20萬套可降解金屬骨螺釘、骨夾板生產(chǎn)線，預計在2015年取得各項產(chǎn)品注冊許可證，帶動實現(xiàn)產(chǎn)值將達10億元。該成果將達到國際先進水平，填補我國高端心血管醫(yī)療器械產(chǎn)品的空白。

XM-305B上肢肌肉附主要血管神經(jīng)模型 ? XM-305B上肢肌肉附主要血管神經(jīng)模型由上肢肌、三角肌、肱三頭肌、肱橈肌、旋前圓肌、指淺屈肌、臂叢和腋動脈等7部件組成，顯示上肢帶肌、臂肌、前臂肌前群、后群和手肌等結(jié)構(gòu)，共有79個部位數(shù)字指示標志及對應文字說明。 尺寸：自然大，85×23×18cm 材質(zhì)：PVC材料

該探條由手柄、連桿、探頭組成，探頭直徑為1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mm五種型號，長度8～12mm，手柄長70mm，連桿長140mm，直徑為0.8mm，探頭與連桿采用特殊工藝一次成型，不易折斷脫落，采取特殊工藝電壓變化著色為：金黃、淡蘭、深蘭不等，不退色、不污染、術(shù)中易辨，利用術(shù)者操作。用鈦合金制成，彈性高，柔韌性好，用于血管內(nèi)的測量擴張。