中国国际医疗器械设计与制造技术展览会(Medtec China)2018

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2019年 9月25日-27日 | 上海世博展览馆

国产DSA迎来新的历史发展机遇!——浅析DSA的前世今生!

2018-12-28

数字减影血管造影术(Digital subtraction angiography,简称DSA)是医学影象学中,继X线CT之后的又一项新技术,也是当前医学影象学中具有突破性的重大进展。

 

其基本原理是将注入造影剂前后拍摄的两帧X线图像经数字化输入图像计算机,通过减影、增强和再成像过程把血管造影影像上的骨与软组织影像消除来获得清晰的纯血管影像,是电子计算机与常规X线血管造影相结合的一种检查方法。通俗的讲就是将造影剂注入需要检查的血管中,使血管显露原形,然后通过系统处理,使血管显示更加清晰,便于医生诊断或进行手术。

 

 

前世

DSA在血管疾患的临床诊断中,具有十分重要的意义,要了解DSA的发展过程,还需追溯到血管造影术本身的历史。与其它影像设备一样,DSA的发展离不开伦琴发现X射线:

 

1895年11月8日,伦琴发现了X射线,几个星期后,两位奥地利医生就在尸体上进行了动脉血管造影尝试。

 

1923年,德国医生将造影剂注入血管内,成功地利用X射线实施了人体四肢动静脉造影。30年代中期,创建了经腰部穿剌实施主动脉、颈动脉及周围血管造影的方法。

 

此后,随着血管造影技术和造影剂的不断改进,以及X射线机、医学影象学和电子计算机技术的发展,血管造影已成为临床有关疾病诊断和鉴别的重要手段。

 

但是,传统的血管造影存在两大缺点,第一,这是一种侵入性的方法,需要切开皮肤,从动脉中插入导管,易产生局部并发症;第二,由于待检部位的各种组织器官互相重叠,特别是较复杂的部位,使血管的影象难以辨认,给临床的准确诊断带来困难。因此,寻找一种操作简便、对病人比较安全、影象显示更加清晰的血管造影方法,一直是医学界努力追求的动力。

 

到了70年代,随着计算机技术、电视技术、影像增强技术的发展,美国威斯康星大学的米斯特塔等人采用模拟存储装置,应用时间和碘剂K-缘能量减影法,可从电视透视影像中分辨出很低的碘剂信号,显著地提高了造影效果。

 

1978年,研究者设计了数字式视频图像处理器,用电子扫描将图像以数字形式存储起来。

 

1980年,DSA由美国威斯康星大学的Mistretta小组和亚利桑那大学的Nadelman小组首先研制成功并投入临床使用。从此,医学界寻找侵入性小,简便安全、影像清晰的血管造影方法的愿望终于得以实现。

 

今生

经过20多年的发展,DSA得到了进一步研究,在机器性能、成像方式、方法和速度,图像的存取、处理与显示,组织器官的形态和功能的定性分析,自动化和智能化程度等方面都取得了明显的进展。

 

近年来,DSA宏观的发展趋势是向专用化转变,即单向C形臂系统用于全身的血管造影与介入放射学,双向C形臂系统则用于心脏和大血管检查。此外,小型化、低辐射、智能化也是DSA未来的重要发展趋势。

 

目前,DSA设备主要采用的是平板探测器,有别于过去影像增强型DSA,平板探测器型的DSA具备空间分辨率高;成像的动态范围大;余辉小,可作快速采集;需要的射线剂量低等优势。

 

此外,新一代的三维图像融合DSA系统更加体现了满足多种临床需求的特点,能够满足冠脉、电生理、结构性心脏病、血管、神经、肿瘤、脊柱等多种人体结构的诊断和治疗。

 

从外观形式上来看,DSA设备分为落地式、悬吊式两种。主流DSA厂家主要包括GE医疗、西门子医疗、飞利浦医疗、东芝和岛津等。以GE医疗和西门子为例:

 

GE医疗

 

GE医疗的DSA设备以悬吊式为主,这种形式的优点是不占用地面空间,但在实际的临床环境中同样存在不足的方面,例如天顶安装要求较高,移动范围仍局限在固定区域,不支持垂直层流设计等。

 

GE医疗最具代表性的DSA恐怕非IGS智能移动介入机器人Discovery IGS 730和Discovery IGS 730,它是首款兼备落地和悬吊式影像系统优点的介入X射线系统。在机动可移式架构上应用激光制导技术,实现运行轨迹的可预测性和精确性,Wide Bore3D更方便3D跟踪,此外,该系统还具有20余项先进的应用。凭借这些独特优势,DiscoveryIGS 730开启了介入治疗的新时代。这一创新对于介入影像的意义并不逊色于平板技术的发明。

 



 

 

西门子医疗

 

西门子医疗的DSA设备以落地式为主,落地式的优点是层流设计方便,不占用垂直层流设计位置,但也有不足之处,例如,固定式对地面场地占用较大,影响手术辅助设备的空间移动等。

 

目前,西门子最新的DSA设备为ARTIS pheno飞龙,超大尺寸的C型臂(SID 130cm)可以为操作者提供更大的移动空间,搭配8轴机械臂和全天花板无线设计,可以让医患双方都能获得更大的活动空间,让手术更自由!

 




 

此外,这款DSA产品还拥有业内最快速的高分辨率DynaCT采集速率。>90f/s的平板刷新率率可以实现6S神经高分辨DynaCT的采集,4S外周的DynaCT采集,较传统的类CT采集速率提高68%,在减少病人造影剂量的同时,还可以让患者屏除长时间屏气的烦恼。此外,ARTIS pheno还是西门子医疗“复合手术室解决方案”(多模态术中成像DSA+MR+CT)中至关重要的一部分,是未来重要的发展趋势。

 

国内DSA生产厂家主要有万东医疗和唯迈医疗,东软医疗和联影近年来也在积极研发制造DSA设备。东软和联影两家企业于2017年获得了国家“数字诊疗装备研发”专项项目资金支持,分别承担了低剂量数字减影血管造影(DSA)X-射线成像系统研制(中央财政经费1732万元)、新型低剂量数字减影血管造影(DSA)X射线成像系统及临床应用技术(中央财政经费1750万元),项目周期4年。前不久,东软医疗已经推出了首台悬吊双中心七轴智能血管机NeuAngio 30C(中文名“汉武”),按照联影的研发实力,我们相信他们的DSA产品也会在不久的将来推向市场。

 


2

 

随着《大型医用设备配置许可管理目录(2018年)》出台,X线数字减影血管造影系统(DSA)被调整出乙类大型医疗管理目录,这也意味着医院需求DSA设备将不再需要配置证。国家对大型医疗设备的管控上的放权,对国产DSA设备制造商来说,这是一个新的发展的时代。

 

来源:器械之家

 

伴随着人工智能兴起,起步较晚的国产医疗机器人正在加快发展,逐步扩大应用场景。5月26日,第十一届中国生物产业大会在武汉光谷发布本土健康企业的7项最新成果,首先推介的便是武汉兰丁公司的宫颈癌检测智能机器人。

 

《每日经济新闻》记者在大会现场了解到,多家企业正在推广医疗机器人,应用范围涵盖胃镜检查、腹腔手术、美容抗衰等,并且已有成熟产品进入国内医院,打破进口机器人在医院应用的垄断局面。

 

 

据主办方介绍,“LANDING”机器人通过筛查样本拨片进行自动化诊断,每月有108万例的样本检测能力,效率远远超过人工。目前,武汉兰丁公司与阿里巴巴的合作,使“LANDING”机器人在中国各地基层终端收集的大量细胞特征参数及数据,在云平台上完成分析诊断工作。

 

 

科技颠覆想象力,机器人在医疗领域的应用范围更加广泛。《每日经济新闻》记者注意到,多家企业在生物产业大会上重点推介医疗机器人产品。

 

患者吞下一粒胶囊,在胃里变成机器人进行螺旋式扫描,将检查图像实时传输至医生电脑,这便是安翰光电技术(武汉)有限公司研制的磁控胶囊胃镜机器人。该公司展位负责人程先生介绍,目前全国已有1000多家医疗机构应用了胶囊胃镜机器人,包括三甲医院、大型体检中心等,涵盖专业医疗和常规健康体检领域,年消耗量达50万粒。

 

据了解,这粒胶囊仅重5G,但包含了80多项科技创新专利,集成400多个精密元器件。上述负责人表示,在检查方面,胃镜机器人可以替代传统的电子胃镜,不过电子胃镜可以做小型的腔镜手术、切片等,胶囊机器人还不具备这些功能,但在进一步研发中。

 

苏州康多机器人有限公司则在大会上重点推介腹腔镜手术机器人系统,该公司展位负责人张辉介绍,这款手术机器人由医生控制台、支撑臂、手术器械三部分组成,通过机器人操作可以起到防止手抖、放大病灶视野等精确治疗的效果。

 

其实,在“机器换人”升级过程中,国产医疗机器人起步虽晚,但发展很快,不少上市公司将其作为下一风口进行布局。

 

2015年,制造装备公司楚天科技(行情300358,诊股)(300358,SZ)表示正在研发医药机器人和医疗机器人,一年后,首台医药无菌生产智能机器人下线,步入医药装备4.0时代;2017年11月,科大讯飞(行情002230,诊股)(002230,SZ)研发的医疗机器人“智医助理”通过临床执业医师综合笔试,目前已进入合肥基层卫生中心,辅助全科医生进行诊疗;2017年,埃斯顿(行情002747,诊股)(002747,SZ)收购美国Barrett 30%股权,全面进军康复医疗机器人市场,并计划与Barrett共同出资在中国境内成立一家新的合公司。

 

国产机器人拥有成本优势 在多家企业布局的背后,是医疗机器人巨大的市场潜力。普华永道中国发布的《医疗机器人宏观应用趋势与研究方向》显示,2014年,全球医疗机器人的市场价值是26亿美元,到2020年预计会达到76亿美元。

 

人均可支配收入的增加会促使高质量医疗需求的增长,而医疗机器人正好有出血少、精准度更高,恢复快的优势。整个发展趋势显示医疗机器人市场潜力巨大。

 

目前,国内医院的医疗机器人仍依赖进口,最为广泛应用的就是美国直觉外科公司制造的达芬奇手术机器人,2016年国内手术量突破1.5万台。

 

但是,进口医疗机器人价格昂贵,使得医疗费用也居高不下,如一台达芬奇机器人在国内售价2000万元左右,附带长期的耗材费用。

 

“进口机器人就算不用,一年的保养费都得80~100万元,每天开机费用就达1万元左右。”张辉表示,国外的机器人设备,主要包括维修费、保养费、耗材费等费用,所以价格居高不下。

 

随着国产医疗机器人发力,这一局面有望打破。此前,楚天科技研发的医药无菌生产机器人定价500万~600万元,而国际同类机器人定价800万~1000万元左右。

 

张辉告诉《每日经济新闻》记者,国产医疗机器人的优势是小型化、便捷化,还有国内的服务体系,针对三甲医院、县级医院等机构,可以实现分级应用,因此价格应该会比进口设备低一半左右,降低医疗成本。

 

来源:每日经济新闻

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