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        可穿戴的超聲診斷儀來了

        2023-12-05 10:54:48郭瀟雅
        中國醫(yī)院院長 2023年22期
        關(guān)鍵詞:診斷儀麻醉科華西

        文/本刊記者 郭瀟雅

        可穿戴彩色多普勒超聲診斷儀的臨床應(yīng)用效果好,超聲圖像清晰,達到了臨床診斷所需的超聲圖像質(zhì)量要求,解決了臨床難題。

        500余名

        華西醫(yī)院麻醉科連續(xù)13 年舉辦華西可視化大會,為全國培養(yǎng)圍術(shù)期超聲教學(xué)骨干500 余 名,業(yè) 務(wù)骨干3000 余名。

        在很多人印象中,做超聲診斷必須躺在病床上,由醫(yī)生使用探頭,固定在相應(yīng)部位進行監(jiān)測。這樣的方式耗費人力成本,也可能影響決策效率。但在四川大學(xué)華西醫(yī)院(以下簡稱“華西醫(yī)院”),這樣的監(jiān)測方式已逐漸成為過去時。

        近日,華西醫(yī)院麻醉手術(shù)中心劉進教授、宋海波教授團隊研發(fā)的可穿戴彩色多普勒超聲診斷儀(以下簡稱“可穿戴超聲診斷儀”)獲得國家二類醫(yī)療器械注冊證書(注冊證編號:川械注準(zhǔn)20232060179)。這款儀器可應(yīng)用的臨床場景如心衰患者的心功能持續(xù)監(jiān)測、微創(chuàng)心臟外科手術(shù)(經(jīng)皮室間隔缺損封堵等)術(shù)后封堵傘及心包監(jiān)測、休克患者持續(xù)監(jiān)測、對危急重癥的“院前急救”及轉(zhuǎn)運等,也能滿足特殊人群家庭健康管理中“實現(xiàn)連續(xù)心動監(jiān)測”的多維度應(yīng)用需求。

        據(jù)悉,可穿戴超聲診斷儀項目于2012年獲得國家發(fā)明專利。研發(fā)團隊于2017年在Anesthesia&Analgesia雜志首次提出“連續(xù)超聲心動圖監(jiān)測”的概念。作為學(xué)術(shù)成果,“連續(xù)監(jiān)測”概念在學(xué)術(shù)界一經(jīng)提出,就得到了荷蘭、美國、巴西等多個國家相關(guān)研究團隊的關(guān)注和引用。

        研發(fā):以臨床為導(dǎo)向

        華西醫(yī)院麻醉科是麻醉學(xué)首批教學(xué)部國家重點培育學(xué)科(2007年)和首批國家臨床重點專科(2010年)。麻醉及危急重癥教研室下的重癥醫(yī)學(xué)學(xué)科和疼痛學(xué)科也均獲批國家臨床重點專科。麻醉手術(shù)中心現(xiàn)每年完成手術(shù)室內(nèi)麻醉13萬例,手術(shù)室外麻醉12萬例。15年來麻醉死亡率<1/50萬。在復(fù)旦大學(xué)中國最佳??婆判邪裆线B續(xù)13年排名全國麻醉科第一;中國醫(yī)院科技量值連續(xù)3年蟬聯(lián)全國第一;2022年發(fā)表麻醉學(xué)領(lǐng)域SCI收錄論文累計影響力在全球排名第一。

        華西醫(yī)院麻醉科主任醫(yī)師、圍術(shù)期超聲組長宋海波告訴記者,術(shù)中循環(huán)和重要臟器監(jiān)測不同于常規(guī)超聲診斷和器官評估工作,不局限于特定時刻,而需要動態(tài)監(jiān)測和評估,特別是在心搏驟停患者復(fù)蘇后的轉(zhuǎn)運、休克患者的搶救、容量負(fù)荷評估試驗、心衰患者的臨床管理等應(yīng)用場景中,患者需要較長時間的實時超聲監(jiān)測。此時需要醫(yī)生手持超聲探頭,持續(xù)固定在患者的同一監(jiān)測部位,通過超聲心動圖像的監(jiān)測給臨床提供診療依據(jù)。

        臨床實踐證明,醫(yī)生無法長時間在手持超聲探頭的情況下,保持探頭的穩(wěn)定性,操作中獲取的超聲監(jiān)測圖像切面也不一致,這樣獲得的超聲監(jiān)測圖像無法達到臨床連續(xù)性超聲監(jiān)測的要求。同時,這種操作耗費人力成本,還會增加臨床診療費用,及影響MDT團隊決策效率。

        為此,作為劉進教授面向全國招收的第一批住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)學(xué)員,宋海波在2005年便提出了研發(fā)可穿戴超聲診斷儀,來解決臨床問題的想法,得到了麻醉科全員的支持,并申報了華西醫(yī)院院內(nèi)創(chuàng)新課題。

        宋海波對記者說,該產(chǎn)品的研發(fā)主要分為5個階段:需求分析、研發(fā)設(shè)計、產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品測試和產(chǎn)品優(yōu)化,包括項目立項、可行性研究、需求分析、方案設(shè)計、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、系統(tǒng)集成、產(chǎn)品試制等10余個環(huán)節(jié)。在研發(fā)過程中,團隊成員遇到了諸多挑戰(zhàn)。

        比如在設(shè)計方面,該設(shè)備需要設(shè)計成一款小型化、便攜化的設(shè)備,對于硬件和結(jié)構(gòu)設(shè)計都提出了更高的要求,需要在有限的空間內(nèi)實現(xiàn)高性能的診斷功能;又如在技術(shù)方面,該設(shè)備需要集成多種先進技術(shù),包括彩色多普勒超聲技術(shù)、可穿戴技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等,技術(shù)難度較大,需要投入大量的研發(fā)資源。

        為了解決上述困難,研發(fā)團隊采取了多方面的措施,針對技術(shù)挑戰(zhàn),研發(fā)團隊成立了專門的跨學(xué)科技術(shù)攻關(guān)團隊,多學(xué)科聯(lián)合攻關(guān),解決了技術(shù)難題;針對設(shè)計挑戰(zhàn),研發(fā)團隊不斷討論、測試、優(yōu)化,使產(chǎn)品的硬件和結(jié)構(gòu)科學(xué)合理,進而提高了設(shè)備的性能和穩(wěn)定性。此外,團隊成員對產(chǎn)品的成本進行了精細(xì)化管控,在保證產(chǎn)品性能的前提下,大大降低了成本,提高了競爭力,使得該產(chǎn)品在激烈的市場競爭中脫穎而出。

        產(chǎn)品:以患者為中心

        2014年,在橫向課題的支持下,研發(fā)團隊形成了原理樣機。華西醫(yī)院麻醉科主任朱濤介紹,從樣機上看,這款儀器完全以患者為中心,小巧便攜、操作簡單、功能強大。

        整機由主機、可穿戴超聲探頭以及連接線組成,主機可固定在患者手臂上,可穿戴超聲粘貼在患者的胸壁。產(chǎn)品具備二維B超成像、彩色多普勒超聲成像、頻譜多普勒超聲成像、M型超聲等常規(guī)超聲成像模式,與一般的床旁超聲儀器所配置的功能基本相同。

        同時,該產(chǎn)品具有5G遠(yuǎn)程圖像實時傳輸功能,讓醫(yī)生可以隨時察看被監(jiān)測患者的超聲監(jiān)測圖像。除了麻醉與圍術(shù)期醫(yī)學(xué)外,這個功能還可用在急診醫(yī)學(xué)、軍事醫(yī)學(xué)、運動醫(yī)學(xué)、康復(fù)醫(yī)學(xué)、航空航天醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。特別是在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,讓居家動態(tài)監(jiān)測的“超聲Holter模式”成為可能,將為老年人心臟健康管理帶來福音。

        朱濤表示,近年來,華西醫(yī)院制定了多項利好政策,大力支持有專利、有成果的臨床醫(yī)生做成果轉(zhuǎn)化,利用成果轉(zhuǎn)化部門、西部轉(zhuǎn)移中心、華西健康科技有限公司三大平臺,為臨床醫(yī)生提供幫助。鼓勵科研成果在合規(guī)、合理的前提下,在院內(nèi)及醫(yī)聯(lián)體醫(yī)院率先示范應(yīng)用,支持科研成果向東南沿海甚至向海外推廣。

        主機可固定在患者手臂上,可穿戴超聲粘貼在患者的胸壁。

        2019年,受華西醫(yī)院“成果轉(zhuǎn)化九條”的政策激勵,研發(fā)團隊成立了華西醫(yī)院占股的二級產(chǎn)業(yè)公司——四川維思模醫(yī)療科技有限公司。該公司由華西醫(yī)院劉進教授、宋海波教授、唐紅教授3位科研專家領(lǐng)銜,擁有來自臨床醫(yī)學(xué)、軟件開發(fā)、人工智能、大數(shù)據(jù)等各個領(lǐng)域的專家,逐步搭建起高效的醫(yī)學(xué)科研轉(zhuǎn)化平臺。同年,還組建了華西圍術(shù)期TEE聯(lián)盟,面向全國招募超聲可視化培訓(xùn)共享教室。現(xiàn)已在全國15家大型三甲醫(yī)院完成建設(shè),這些單位包括上海瑞金醫(yī)院、北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院、北京友誼醫(yī)院等,可穿戴超聲診斷儀的臨床應(yīng)用培訓(xùn),將在這些共享教室的建設(shè)單位完成。

        此外,各地共享教室還將基于可穿戴超聲診斷儀的科研成果,展開聯(lián)合研究,結(jié)合5G、人工智能、大數(shù)據(jù)處理等前沿技術(shù),為醫(yī)學(xué)生、臨床醫(yī)生持續(xù)提供定制化??颇芰μ嵘慕鉀Q方案,最大化宣傳推廣這款產(chǎn)品。“目前,維思模公司已經(jīng)是‘概念驗證中心’的一個雛形,今后將繼續(xù)延續(xù)之前的成果轉(zhuǎn)化路徑,在規(guī)范流程和前沿技術(shù)的結(jié)合下,幫助更多的年輕醫(yī)生搞研發(fā)、做轉(zhuǎn)化,相信未來臨床科研轉(zhuǎn)化的產(chǎn)品將會越來越多?!敝鞚f道。

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