Vyhlásenie výsledkov

Oficiálne sme spustili prvú plne prispôsobenú obojsmernú- platformu závesných rúrok na svete s názvom „CustomFlex“, čím sme dosiahli zmenu paradigmy od štandardizovaných produktov k personalizovaným riešeniam. Platforma je založená na údajoch z CT/MRI pacienta a softvéri na plánovanie chirurgického zákroku a môže generovať prispôsobené plány dizajnu závesnej trubice pre špeciálne anatomické prípady. Prostredníctvom inteligentného laserového rezacieho systému je možné hotové výrobky dodať do 48 hodín. V súčasnosti platforma ponúka viac ako 300 možností prispôsobenia, ktoré zahŕňajú rozmery, tuhosť, rovinu vychýlenia, hustotu spoja a funkcie povrchu. Úspešne sa aplikoval v komplexnej urológii, kardiovaskulárnych intervenčných a neurointervenčných operáciách a zlepšil mieru zhody nástrojov s anatómiou pacienta na 97 %.

Výzvy na pozadí výskumu a vývoja

Jedna-veľkosť-sedí-na všetky štandardné spojky nie sú schopné splniť rôzne klinické potreby: detskí pacienti vyžadujú dizajn s menším priemerom (menej ako 1 mm) a väčšou flexibilitou; obézni pacienti potrebujú dlhšie dĺžky (viac ako 150 cm) a silnejšie tlačné sily; zložité anatomické variácie (ako sú obličky podkovy, zakrivenie chrbtice) vyžadujú špeciálne uhly ohybu a smery otáčania; rôzne chirurgické postupy majú výrazne odlišné požiadavky na výkon nástrojov - ureteroskopy potrebujú veľký- vychýlenie uhla, elektrofyziologické katétre potrebujú presnú kontrolu krútiaceho momentu a bioptické kliešte vyžadujú vysokú axiálnu tuhosť. Prieskum ukazuje, že 89 % intervenčných lekárov uvádza, že súčasný výber spojok je obmedzený a 62 % ohrozilo svoje operácie kvôli nekompatibilným nástrojom počas operácií. V špeciálnych prípadoch sa problém prispôsobenia štandardných nástrojov stáva dôležitejším, s priemerným nárastom času operácie o 35 % a 2,3-násobným zvýšením rizika komplikácií.

Základná technologická inovácia

1. Inteligentná analýza medicínskeho zobrazovania a technológia 3D rekonštrukcie:Vyviňte špecializované algoritmy na automatickú extrakciu cieľových anatomických ciest (ako sú močovody, krvné cievy a žlčové cesty) z údajov CT/MRI s presnosťou 0,3 mm. Algoritmy identifikujú kľúčové anatomické vlastnosti: polomer ohybu, uhol natočenia, polohu vetvy, priemer lúmenu atď. a vypočítajú optimálne parametre prístroja na základe analýzy konečných prvkov. Systém spracuje údaje o pacientovi len za 12 minút a na výstupe je 23 konštrukčných parametrov vrátane dĺžky nástroja, priemeru, rozloženia tuhosti a uhla vychýlenia.
2. Parametrický inteligentný dizajnový motor:Vytvorte parametrický model so 127 premennými návrhu. Na nájdenie Paretovho optimálneho riešenia použite algoritmy optimalizácie s viacerými cieľmi. Ciele optimalizácie zahŕňajú: použiteľnosť (minimálny polomer ohybu), manévrovateľnosť (vzťah medzi uhlom vychýlenia a silou), viditeľnosť (vnútorný priemer lúmenu) a odolnosť (životnosť pri únave). Algoritmus dokáže vygenerovať 3-5 optimalizovaných návrhových schém v priebehu 10 minút, aby si lekári mohli vybrať.
3. Flexibilný systém výroby a rýchleho dodania:Integrujte inteligentné rezanie laserom, leštenie robotom a automatickú kontrolu, aby ste dosiahli rýchlu výrobu malých sérií. Od prijatia súboru dizajnu až po dodanie hotového výrobku je možné celý proces dokončiť do 48 hodín. Minimálna veľkosť výrobnej dávky je znížená na 1 kus a cena jedného-kusu je len o 25 % vyššia ako pri hromadnej výrobe. Systém podporuje dva materiály: lekársku-nehrdzavejúcu oceľ a nikel-titánovú zliatinu. Rozsah priemeru je 0,5-10 mm a rozsah dĺžky je 30-200 cm.

Mechanizmus účinku

Jadro prispôsobených riešení spočíva v „anatomickej prispôsobivosti“. Pokiaľ ide o veľkosť, priemer a dĺžka nástroja sú presne vypočítané na základe anatomických údajov pacienta, aby sa predišlo ťažkostiam „príliš veľký na to, aby prešiel, príliš malý na to, aby bol stabilný“; v dimenzii mechaniky je navrhnutý gradient tuhosti na základe stupňa zakrivenia dráhy, ktorý poskytuje dostatočný ťah v priamych úsekoch a primeranú flexibilitu v zakrivených úsekoch; v rozmere kinematiky sa rovina vychýlenia a uhol určujú podľa polohy cieľovej oblasti, aby sa zabezpečilo, že prístroj môže dosiahnuť všetky cieľové polohy; v dimenzii ergonómie je dizajn rukoväte a spôsob ovládania prispôsobený podľa operačných zvyklostí lekára. Pre špeciálne prípady, ako je ureterálna stenóza, možno navrhnúť štíhlejší nástroj s postupne sa meniacou tuhosťou, aby sa zvýšila miera úspešnosti prechodu; na intervenciu srdcovej chlopne môže byť navrhnutý katéter so špecifickým zakriveným tvarom tak, aby presne dosiahol oblasť chlopne.

Overenie účinnosti

V klinickej štúdii zahŕňajúcej 127 zložitých prípadov preukázali vlastné pántové trubice významné výhody: pri pediatrických urologických operáciách (pacienti vo veku 2-8 rokov) sa miera úspešnosti vlastného vybavenia zvýšila zo 71 % na 98 %; pri perkutánnej nefrolitotómii u obéznych pacientov (BMI > 40) sa priemerný operačný čas skrátil o 42 minút (zníženie o 28 %); pri komplexných ablačných operáciách arytmie sa čas polohovania katétra skrátil o 35 % a úspešnosť ablácie sa zvýšila z 83 % na 94 %. Pooperačné sledovanie ukázalo, že výskyt komplikácií v dôsledku nesprávneho vybavenia (ako je perforácia, hematóm) sa znížil o 72 %. Prieskumy spokojnosti lekárov ukázali, že 96 % chirurgov verí, že vlastné vybavenie zvyšuje ich dôveru v operáciu a prevádzkovú efektivitu. Zdravotno-ekonomická analýza odhalila, že hoci jednotková cena vlastného vybavenia bola 1,8-krát vyššia, skrátením času operácie, znížením komplikácií a znížením miery prechodu na otvorenú operáciu sa celkové náklady na jednu operáciu znížili o 22 %.

Stratégia výskumu a vývoja a filozofia

Pevne veríme, že „najvhodnejšie vybavenie je najlepšie vybavenie“, a preto sme vyvinuli koncepciu dizajnu POP (Personalization - Optimization - Precision). Na úrovni individualizácie sme vytvorili najväčšiu svetovú databázu používania endovaskulárnych zariadení, ktorá obsahuje údaje o výkone a klinické výsledky 15 000 operácií; na úrovni optimalizácie používame viac{5}}objektívne genetické algoritmy na nájdenie optimálneho bodu rovnováhy pri obmedzeniach, ako sú funkčnosť, manévrovateľnosť a trvanlivosť; na úrovni presnosti optimalizujeme dizajn na základe špecifických anatomických údajov pacientov pomocou výpočtovej dynamiky tekutín a analýzy konečných prvkov. Zaviedli sme digitálnu uzavretú slučku „návrhovej - simulácie - overenia výroby -“ s presnosťou virtuálnej chirurgickej simulácie dosahujúcou 0,1 mm, čím sme znížili produkciu fyzických prototypov o 85 %. Zároveň implementujeme platformu otvoreného dizajnu, ktorá umožňuje lekárom priamo sa podieľať na návrhu prostredníctvom cloudového rozhrania, výberom prednastavených šablón alebo vlastných parametrov, čím sa dosiahne skutočná spolupráca medzi medicínou a inžinierstvom.

Výhľad do budúcnosti

Personalizovaná medicína bude poháňať vývoj pántov v štyroch smeroch: Po prvé, 4D-vytlačené inteligentné zariadenia, ktoré podliehajú vopred stanoveným deformáciám pri podmienkach telesnej teploty, prispôsobujú sa anatomickým zmenám počas operácie; Po druhé, návrh bio{2}}integrácie, kde sú špecifické proteíny extracelulárnej matrice povrchovo-modifikované tak, aby podporovali hojenie tkaniva; Po tretie, adaptívne zariadenia v reálnom čase{4}}založené na elektroaktívnych polyméroch, kde môžu chirurgovia upraviť tuhosť zariadenia reguláciou napätia počas operácie; Po štvrté, plne biologicky odbúrateľné pomôcky vhodné pre detských pacientov, ktoré sa bezpečne rozložia do 6 mesiacov po ukončení liečby. „Adaptívna závesná trubica“, ktorú vyvíjame, vstúpi do klinických skúšok v roku 2026. Tento produkt je vybavený zliatinami s tvarovou pamäťou a senzormi, ktoré dokážu automaticky upraviť uhol ohybu podľa impedancie tkaniva. Z dlhodobého hľadiska sa „autonómne navigačné zariadenia založené na umelej inteligencii“ stanú realitou. Zariadenia si budú môcť automaticky nájsť cestu v tele na základe vopred{10}}plánovaných trás, pričom iba kľúčové body rozhodnutia budú vyžadovať potvrdenie od lekára, čím sa výrazne zníži náročnosť operácie a krivka učenia sa a minimálne invazívna liečba bude prínosom pre viac pacientov.