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心血管微創(chuàng)手術(shù)磁導(dǎo)航技術(shù)是指手術(shù)者通過計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)操作由兩個(gè)半球形的永久磁體和推進(jìn)系統(tǒng)組成的設(shè)備，利用磁場來引導(dǎo)導(dǎo)管行進(jìn)的方向，從而對(duì)一系列復(fù)雜多變、危險(xiǎn)系數(shù)大、常規(guī)介入手術(shù)方法失敗的多種心臟病變進(jìn)行介入治療的一項(xiàng)新技術(shù)。 一、項(xiàng)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(dǎo)航技術(shù)是指手術(shù)者通過計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)操作由兩個(gè)半球形的永久磁體和推進(jìn)系統(tǒng)組成的設(shè)備，利用磁場來引導(dǎo)導(dǎo)管行進(jìn)的方向，從而對(duì)一系列復(fù)雜多變、危險(xiǎn)系數(shù)大、常規(guī)介入手術(shù)方法失敗的多種心臟病變進(jìn)行介入治療的一項(xiàng)新技術(shù)。國內(nèi)外多項(xiàng)病例報(bào)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(shí)間，而且能夠提高各種介入手術(shù)的成功率，擴(kuò)大了介入手術(shù)的適應(yīng)病癥范圍，同時(shí)減少了手術(shù)帶來的負(fù)面影響及潛在的風(fēng)險(xiǎn)。 由于磁導(dǎo)航系統(tǒng)價(jià)格昂貴，一個(gè)配備有磁導(dǎo)航系統(tǒng)的電生理導(dǎo)管室的造價(jià)是常規(guī)電生理導(dǎo)管室的3倍左右，這是磁導(dǎo)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(dǎo)航技術(shù)中，實(shí)現(xiàn)一個(gè)磁場坐標(biāo)的定位需要同時(shí)使用三個(gè)單軸磁場傳感器，且傳感器與計(jì)算機(jī)通過有線連接，這種方案限制了磁導(dǎo)航的定位精度，同時(shí)也增加了手術(shù)的難度。因此，如何對(duì)現(xiàn)有磁導(dǎo)航技術(shù)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，使其成本降低的同時(shí)還能讓手術(shù)更加精準(zhǔn)，過程更加簡單，是未來國內(nèi)磁導(dǎo)航需要攻克的難題。 圖1 單器件實(shí)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(dǎo)航技術(shù)方案中，一個(gè)磁場傳感器便可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)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(dǎo)管尺寸，同時(shí)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(biāo) 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(xué)光學(xué)與電子信息學(xué)院教授，博士生導(dǎo)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(jī)存儲(chǔ)器、自旋神經(jīng)形態(tài)器件、自旋邏輯計(jì)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(xiàng)重要的新技術(shù)概念和設(shè)計(jì)方案，尤其首次實(shí)現(xiàn)了使用單個(gè)器件對(duì)三維磁場的探測以及存儲(chǔ)。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(xué)術(shù)期刊發(fā)表40余篇學(xué)術(shù)論文。

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(shí)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(yù)計(jì)在2015年取得各項(xiàng)產(chǎn)品注冊(cè)許可證，帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值將達(dá)10億元。該成果將達(dá)到國際先進(jìn)水平，填補(bǔ)我國高端心血管醫(yī)療器械產(chǎn)品的空白。

成果介紹鐵磁（FM）/非磁（NM）結(jié)構(gòu)的雙層膜中發(fā)現(xiàn)的自旋泵浦（spin pumping）效應(yīng)是磁學(xué)和自旋電子學(xué)中的一個(gè)突破性發(fā)展，因此吸引了眾多的研究興趣。它和鐵磁層自旋極化電流相關(guān)，同時(shí)又和非磁層的自旋軌道耦合有直接聯(lián)系。本項(xiàng)目采用具有較高的自旋軌道耦合系數(shù)的稀土金屬調(diào)制非磁層，運(yùn)用鐵磁共振和輸運(yùn)兩種方法，并結(jié)合結(jié)構(gòu)、磁性和同步輻射分析等手段，研究不同稀土摻雜對(duì)鐵磁/非磁過渡-稀土合金（Py/NM-RE）復(fù)合納米雙層膜的結(jié)構(gòu)和界面的影響，得到自旋泵浦強(qiáng)度、界面混合電導(dǎo)以及非磁層的自旋軌道耦合強(qiáng)度和自旋擴(kuò)散長度的調(diào)控規(guī)律。從而探索該復(fù)合納米雙層膜中的界面自旋泵浦效應(yīng)和非磁層自旋軌道耦合對(duì)自旋動(dòng)力阻尼的影響機(jī)制。這些研究結(jié)果將有利于開發(fā)新型復(fù)合磁性材料和新型強(qiáng)自旋-軌道耦合的非磁材料，有利于集成多功能自旋器件。

本實(shí)用新型公開了一種高溫超導(dǎo)線圈磁通泵設(shè)備，包括磁路、三相電繞組、直流電線圈、超導(dǎo)線圈定子和超導(dǎo)線圈，磁路首尾相連形成封閉線路，并依次被分為第一段、第二段、第三段和第四段，第一段和第三段上下對(duì)應(yīng)設(shè)置，第二段和第四段左右對(duì)應(yīng)設(shè)置，第一段上設(shè)有線圈繞槽，線圈繞槽位于磁路構(gòu)成的封閉線路內(nèi)側(cè)，三相電繞組繞制在線圈繞槽上，直流電線圈分別設(shè)置在磁路的第二段和第四段上，超導(dǎo)線圈設(shè)置在磁路外側(cè)與超導(dǎo)線圈定子相連并形成閉合回路，磁路的第三段從超導(dǎo)線圈定子與超導(dǎo)線圈構(gòu)成的封閉回路內(nèi)側(cè)穿過。解決高溫超導(dǎo)磁體在持續(xù)電流模式下運(yùn)行的難題，同時(shí)解決高溫超導(dǎo)磁體直流電源設(shè)備昂貴，制冷系統(tǒng)負(fù)擔(dān)大，制冷成本高的問題。

產(chǎn)品詳細(xì)介紹技術(shù)指標(biāo)：　　矩形空氣軸承，直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)　　外形尺寸：250X130X140mm　　設(shè)計(jì)行程：70mm　　定位分辨率：1μm或0.5μm　　重復(fù)定位精度：2μm　　預(yù)留試驗(yàn)裝置安裝接口

成果簡介： 隨著城市化的發(fā)展，地下空間的開發(fā)已引起人們的關(guān)注，大規(guī)模的地下建筑也越來越多，如地下商場、地下停車場、地鐵及隧道等。上述地下結(jié)構(gòu)的抗浮設(shè)計(jì)是目前的難點(diǎn)?，F(xiàn)有的抗浮技術(shù)包括抗拔樁、抗拔錨桿、增加配重等均屬于被動(dòng)方法，此類方法為確保地下結(jié)構(gòu)安全往往設(shè)計(jì)上比較保守，且為永久性抗浮裝置，不便回收，不利于建筑環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

氣浮機(jī)刮渣機(jī)

iED 是由清華大學(xué)信息研究院聯(lián)合武警總醫(yī)院、倍肯公司專門為心腦血管意外早期現(xiàn)場快速鑒別診斷研發(fā)設(shè)計(jì)的?？稍谠呵凹本痊F(xiàn)場對(duì)患者生命體征進(jìn)行采集分析，幫助現(xiàn)場急救醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行心梗的自動(dòng)診斷及處理，并將患者的生命體征等信息實(shí)時(shí)發(fā)送到區(qū)域醫(yī)療中心、醫(yī)院和專家手機(jī)上，專家可以在患者到達(dá)醫(yī)院前給予病情分析與指導(dǎo)，指定合理化的治療方案。 

1 成果簡介心血管疾病已經(jīng)成為一種嚴(yán)重危害人類健康的疾病，據(jù)世界心臟聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，平均每 3 個(gè)死亡病例中就有一個(gè)是由心血管疾病引起的，全球每年因心臟病和中風(fēng)死亡的人數(shù)高達(dá) 1720萬，其中 80％來自中低收入的國家和地區(qū)。高血壓是引發(fā)心臟病和中風(fēng)的主要原因之一。據(jù)世界心臟聯(lián)盟預(yù)計(jì)， 2025 年前，在全世界范圍內(nèi)， 25 歲以上的成年人中，每 3 人就有 1人將罹患心血管疾病，據(jù)估算， 2010 年，全球心臟疾病診斷 市場將達(dá)到 94 億美元， 市場規(guī)模巨大。根據(jù)《中國心血管病2009 年報(bào)告》，我國心血管病現(xiàn)患人數(shù)至少 2.3 億，其中高血壓患者 2 億，腦卒中患者 700 萬，心肌梗死患者 200 萬，心力衰竭患者 420 萬，風(fēng)心病患者 250 萬，先心病患者 200 萬，每 10 個(gè)成年人中就有 2 人患心血管病。估計(jì)我國每年心血管病死亡 150 萬人，總死亡每 3 人中至少 1 人因心血管病死亡，每 10 秒就有 1 人死于心血管病。  上圖： 心沖擊圖心血管保健設(shè)備 心沖擊圖信號(hào)的大小和心臟的收縮、舒張能力、血液在體內(nèi)的流速、流量有關(guān)。正常人的血液循環(huán)的反作用力的大小大約在 1.5～4N 之間。心沖擊圖儀就是通過血液在心血管循環(huán)中對(duì)人體的反沖作用力來反映心臟和血管功能。它主要反映的是心臟的力學(xué)性能。它具有非創(chuàng)傷性檢測、檢測方便快捷等優(yōu)勢心沖擊圖儀是一種技術(shù)領(lǐng)先的，專為健康群體和各種心臟病患者提供的一種快速簡便無創(chuàng)的低成本心臟功能診斷設(shè)備。此技術(shù)是在心臟功能診斷領(lǐng)域中包括心電圖、超聲心動(dòng)圖等診斷方法之后的又一種全新的診斷手段。與其他診斷技術(shù)相比，心沖擊圖的優(yōu)勢有制作成本和運(yùn)行成本低； 使用此技術(shù)診斷時(shí)， 快速簡便無創(chuàng)傷，無副作用；對(duì)心臟的力學(xué)功能進(jìn)行直接檢測。 課題組從 2005 年開始從事心沖擊圖研究，掌握了心沖擊圖采集，創(chuàng)新性開發(fā)出心沖擊圖心血管保健設(shè)備。該儀器由信號(hào)采集、信號(hào)處理和顯示終端組成，可以同時(shí)同步采集心沖擊圖、心電圖以及脈搏波和呼吸信號(hào)， 儀器的特點(diǎn)如下：實(shí)時(shí)采集，多路監(jiān)護(hù)；無創(chuàng)、 無接觸監(jiān)護(hù)心臟與呼吸功能；數(shù)據(jù)自動(dòng)保存；操作簡便，性能穩(wěn)定，維護(hù)簡易。上述優(yōu)點(diǎn)表明該儀器可以作為心血管以及呼吸監(jiān)控專用儀器。查新表明，國內(nèi)外目前尚未發(fā)現(xiàn)有相似原理的儀器。 性能參數(shù)：靈敏度高，信噪比達(dá)到 80dB；實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)；工作溫度/濕度 -15~100℃， 45~80%；低功耗。2 應(yīng)用說明據(jù)心沖擊圖特點(diǎn)，心沖擊在心率、呼吸率以及心臟功能檢測上有很大的優(yōu)勢，考慮到采集姿勢以及功能要求的不同， 設(shè)備可用于臥床病人監(jiān)測、心率體重檢測、輪椅病人心血管功能監(jiān)測、 無接觸睡眠監(jiān)測、心血管功能日常監(jiān)測、放療呼吸相位監(jiān)測等多領(lǐng)域。3 效益分析由于目前國內(nèi)外尚無同類產(chǎn)品，而污染預(yù)警和溯源的需求比較迫切，因此本儀器具有較大的推廣空間。本儀器價(jià)格每臺(tái)約 2000 元。而本儀器運(yùn)行穩(wěn)定、靈敏。總體上，儀器成本低，維護(hù)省，快速，無二次污染， 24 小時(shí)連續(xù)使用，具有明顯的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)優(yōu)勢。4 合作方式轉(zhuǎn)讓或者聯(lián)合推廣。5 所屬行業(yè)領(lǐng)域醫(yī)療健康領(lǐng)域。

??日前，河南大學(xué)抗體藥物開發(fā)技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室馬遠(yuǎn)方教授團(tuán)隊(duì)在急性心肌梗死發(fā)病機(jī)制和治療性抗體藥物研發(fā)方面取得突破性進(jìn)展。相關(guān)成果于4月22日以“Research article”形式在《Science Translational Medicine》（科學(xué)·轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)）雜志在線發(fā)表。河南大學(xué)為第一作者單位和第一通訊作者單位。實(shí)驗(yàn)室副教授王耀輝為論文第一作者，張海龍、王志增、魏寅祥博士為共同第一作者；馬遠(yuǎn)方教授和賓夕法尼亞大學(xué)陳有海教授為論文共同通訊作者。急性心肌梗死是引起猝死的主要原因。當(dāng)前，最有效的治療方法是發(fā)病后盡早進(jìn)行PCI（經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入）手術(shù)，開通堵塞血管，放置支架，但在臨床實(shí)際治療中存在兩大問題。一是時(shí)間窗口窄-冠狀動(dòng)脈堵塞后缺血區(qū)心肌細(xì)胞以每小時(shí)20%的速度死亡，時(shí)間就是心肌，時(shí)間就是生命，而能在120分鐘（美國為90分鐘）的黃金救治期內(nèi)完成PCI手術(shù)的病人少之又少，均因各種原因被耽擱。二是再灌注損傷-即使血管開通，也會(huì)引起“二次傷害”，在一定程度上加劇心肌損傷，后期很多病人發(fā)展為心力衰竭。針對(duì)上述兩大問題，馬遠(yuǎn)方教授團(tuán)隊(duì)經(jīng)過十余年潛心研究，研發(fā)出一種新型抗體融合蛋白-sDR5-Fc，可通過阻斷腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體（TRAIL）發(fā)揮心臟保護(hù)作用。大量動(dòng)物模型結(jié)果顯示，該融合蛋白可減少大鼠心肌梗死面積41%，減少小型豬心肌梗死面積67%，減少恒河猴心肌梗死面積76%。尤其令人興奮的是，sDR5-Fc單次靜脈用藥可延長心梗模型恒河猴黃金救治期120分鐘，且能顯著提高后期心功能，防止心衰發(fā)生。   圖1. sDR5-Fc對(duì)模型動(dòng)物的心臟保護(hù)作用機(jī)制研究表明，sDR5-Fc一方面可直接阻斷心梗后心肌細(xì)胞凋亡；另一方面，可同時(shí)抑制缺血區(qū)炎癥反應(yīng)。研發(fā)團(tuán)隊(duì)已據(jù)此獲批2項(xiàng)國家發(fā)明專利，申請(qǐng)1項(xiàng)PCT（美國）專利。目前，相關(guān)專利已成功轉(zhuǎn)讓，正在開展sDR5-Fc的臨床前研究。未來，一旦新藥研發(fā)成功，團(tuán)隊(duì)或因在國際上率先提出“TRAIL 作為心梗治療新靶點(diǎn)”學(xué)說而搶占心血管疾病基礎(chǔ)及應(yīng)用研究高地。而該抗體藥物也極有可能成為延長急性心梗黃金救治期、挽救患者生命、改善生活質(zhì)量的特效藥、必備藥。這在產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也必將產(chǎn)生不可估量的社會(huì)效益。Science Translational Medicine 是國際轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)領(lǐng)域頂尖雜志（2018年IF：17.16）。論文涉及的所有實(shí)驗(yàn)全部由團(tuán)隊(duì)人員在河南大學(xué)完成。本工作得到了國家自然科學(xué)基金委、河南省教育廳、開封市科技局和河南大學(xué)支持。論文鏈接：https://stm.sciencemag.org/content/12/540/eaaw3172/tab-pdf