磁共振成像导航微创介入治疗系统
“磁共振成像导航微创介入治疗系统”是新博医疗公司经多年研制开发而成。在磁共振系统上开发并集成了实时三维成像、实时三维导航及实时控制技术。该系统为不同的微创介入治疗技术提供了更精确、更安全的治疗保障,可实时精确导航和实时疗效监控的磁共振成像导航微创介入治疗系统。
新博医疗“磁共振导航微创介入治疗”(技术是磁共振成像和微创介入治疗这两项技术的有机结合。简单的说,该技术采用磁共振获取患者术中解剖和功能图像,同时采用一套定位设备探测微创手术器械的精确三维坐标。将手术器械的方位信息与来自磁共振的患者图像依照其空间相对位置共同显示在手术室内的屏幕上,为医生进行微创手术/治疗的术前规划和术中精确导航提供所需信息。该技术在保障手术安全性的基础上,大幅度提高手术成功率,极大的降低手术给病人带来的痛苦和伤害。
本产品由几大模块组成,分别是介入专用磁共振成像系统(含介入手术导航功能)和介入治疗系统。系统框图如下:
图中MRI 屏蔽室同时也充当手术室。介入治疗室内控制台供医生进行介入治疗操作。手术室内还布置至少一套手术器械跟踪设备。在介入手术进行过程中,医生依据从室内屏幕上看到的导航图像,裸手进行操作或者通过操作微创手术器械导引仪来摆放手术器械,完成进针过程。手术器械到位之后,即可进行介入治疗,在整个治疗过程中,依靠磁共振扫描进行图像监控。完成介入治疗之后,还可以立即根据磁共振图像验证或评估介入治疗的效果。
图中MRI 屏蔽室同时也充当手术室。介入治疗室内控制台供医生进行介入治疗操作。手术室内还布置至少一套手术器械跟踪设备。在介入手术进行过程中,医生依据从室内屏幕上看到的导航图像,裸手进行操作或者通过操作微创手术器械导引仪来摆放手术器械,完成进针过程。手术器械到位之后,即可进行介入治疗,在整个治疗过程中,依靠磁共振扫描进行图像监控。完成介入治疗之后,还可以立即根据磁共振图像验证或评估介入治疗的效果。
1、专用介入磁共振系统
空间定位精度高(涡流剩磁去除/高阶匀场)
快速成像(快速脉冲序列及重建)
实时交互通讯及扫描控制
2、实时导航设备
光学导航
多器械实时跟踪
高定位精度(0.35mm)
磁共振兼容
3、介入治疗中央控制台及显示设备
手术室内治疗中央控制台
磁共振扫描及导航跟踪双模控制
无线控制键盘及鼠标
磁共振兼容大屏幕监视器
4、磁共振兼容辅助设备
生命体征监测
手术室视频监控系统
语音通讯系统
空间定位精度高(涡流剩磁去除/高阶匀场)
快速成像(快速脉冲序列及重建)
实时交互通讯及扫描控制
2、实时导航设备
光学导航
多器械实时跟踪
高定位精度(0.35mm)
磁共振兼容
3、介入治疗中央控制台及显示设备
手术室内治疗中央控制台
磁共振扫描及导航跟踪双模控制
无线控制键盘及鼠标
磁共振兼容大屏幕监视器
4、磁共振兼容辅助设备
生命体征监测
手术室视频监控系统
语音通讯系统
一个完整的磁共振导航下的介入治疗通常包括以下几个步骤:
(1) 手术方案规划
首先进行磁共振图像扫描,在图像中定位病灶(图1 中土黄色部分)和大血管(图1 左边蓝色部分)等关键组织。接着在计算机上选定所需的手术器械类型、手术器械个数和理想的插针点,实现手术规划。
(2) 术中精确导航
图2 中绿色线即为手术器械图像,根据手术器械跟踪系统获得的手术器械坐标而将其与磁共振图像合并显示。医生在病床前一边穿刺,一边实时观察手术器械与病灶、与人体其他角度的相对关系,按照手术规划所定下的方位将手术器械送到肿瘤处。
(3) 实时疗效监控
以磁共振导航下的微创冷冻治疗为例,当冷冻针到位后,可以开始冷冻治疗,并保持磁共振循环扫描,监控治疗过程。下图为肝肿瘤冷冻治疗过程,图左一中空箭头指向肿瘤,白箭头指向冷冻针;图左二种三角指向长大的冰球区域;图左三种冰球长到最大;图左四为冷冻过程结束,冰球完全消融后的图像,箭头指向被冷冻的组织边缘,一周后可以看到肿瘤被杀灭的效果
(4) 三维疗效评估
为保证杀灭肿瘤,在冷冻手术中的目标区通常包肿瘤,并在肿瘤以外增加1cm的安全区。对放射粒子植入肿瘤治疗,也有类似的放射剂量评估方法来保证达到理想的杀灭肿瘤的效果。
(1) 手术方案规划
首先进行磁共振图像扫描,在图像中定位病灶(图1 中土黄色部分)和大血管(图1 左边蓝色部分)等关键组织。接着在计算机上选定所需的手术器械类型、手术器械个数和理想的插针点,实现手术规划。
(2) 术中精确导航
图2 中绿色线即为手术器械图像,根据手术器械跟踪系统获得的手术器械坐标而将其与磁共振图像合并显示。医生在病床前一边穿刺,一边实时观察手术器械与病灶、与人体其他角度的相对关系,按照手术规划所定下的方位将手术器械送到肿瘤处。
(3) 实时疗效监控
以磁共振导航下的微创冷冻治疗为例,当冷冻针到位后,可以开始冷冻治疗,并保持磁共振循环扫描,监控治疗过程。下图为肝肿瘤冷冻治疗过程,图左一中空箭头指向肿瘤,白箭头指向冷冻针;图左二种三角指向长大的冰球区域;图左三种冰球长到最大;图左四为冷冻过程结束,冰球完全消融后的图像,箭头指向被冷冻的组织边缘,一周后可以看到肿瘤被杀灭的效果
(4) 三维疗效评估
为保证杀灭肿瘤,在冷冻手术中的目标区通常包肿瘤,并在肿瘤以外增加1cm的安全区。对放射粒子植入肿瘤治疗,也有类似的放射剂量评估方法来保证达到理想的杀灭肿瘤的效果。
实时导航 :跟踪介入手术器械并实现采用器械的空间方位控制磁共振扫描方向,实现实时手术导航和介入治疗过程的最佳监控。
高精度: 采用图像校正、高精度手术器械定位、专用磁共振序列、微创手术器械导引仪等多种技术手段共同实现<2.5 mm的手术导航精度。
实时疗效监控:冷冻针到位后,开始冷冻治疗。保持磁共振快速循环扫描和更新,实时监控治疗过程。
高精度: 采用图像校正、高精度手术器械定位、专用磁共振序列、微创手术器械导引仪等多种技术手段共同实现<2.5 mm的手术导航精度。
实时疗效监控:冷冻针到位后,开始冷冻治疗。保持磁共振快速循环扫描和更新,实时监控治疗过程。
1.技术优势
专为导航而设计的高级开放式磁共振成像技术。术中导航需要快速及高质量成像,对永磁低场系统,磁场均匀度、涡流特性等核心参数决定了整套系统的性能。新博医疗公司针对此要求,利用高场的特殊技术,专门设计了高阶匀场、三路自屏蔽线圈等技术,大大提升整套系统的性能:
用于开放式磁共振的三阶十通道有源匀场系统。
用于开放式磁共振的三通道自屏蔽梯度线圈系统。
专为介入成像设计的各种射频线圈、快速序列及各种临场应用等。
介入专用快速成像扫描序列。
磁共振交互控制功能,保证扫描平面沿着穿刺路径进行。
实时在线或离线导航。无需耗时的特殊定位序列,本技术利用磁共振兼容的光学导航设备,可实现术中实时导航、术间离线导航等操作,保障微创治疗的定位精度和降低操作时间。
术中实时疗效监控:磁共振术中实时成像,反馈实现屏蔽室内术中实时监视和治疗控制。
本方案搭建一个磁共振导航平台,充分考虑其他应用的接口及未来拓展,使系统价值最大化。
由一家厂家进行系统一体化设计、集成及安装。新博医疗作为专业研发磁共振导航介入治疗的设备厂商,可为客户统一定制整套磁共振导航治疗系统的设备厂商。一家厂家集成,可充分保障系统的电磁及磁共振兼容性,相互操作配合度,及整体临床效果。所有设备保修由一家研发磁共振导航介入治疗的专业生产商统一承担及协调,承诺并保障客户利益。
2.临床应用优势
无危害:无放射性危害。
微创:副作用少、痛苦少、出血少。
可控:手术过程实时监控。
高效:缩短介入手术时间,提高手术效率。
疗效确切:等同或优于传统外科手术治疗。
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专为导航而设计的高级开放式磁共振成像技术。术中导航需要快速及高质量成像,对永磁低场系统,磁场均匀度、涡流特性等核心参数决定了整套系统的性能。新博医疗公司针对此要求,利用高场的特殊技术,专门设计了高阶匀场、三路自屏蔽线圈等技术,大大提升整套系统的性能:
用于开放式磁共振的三阶十通道有源匀场系统。
用于开放式磁共振的三通道自屏蔽梯度线圈系统。
专为介入成像设计的各种射频线圈、快速序列及各种临场应用等。
介入专用快速成像扫描序列。
磁共振交互控制功能,保证扫描平面沿着穿刺路径进行。
实时在线或离线导航。无需耗时的特殊定位序列,本技术利用磁共振兼容的光学导航设备,可实现术中实时导航、术间离线导航等操作,保障微创治疗的定位精度和降低操作时间。
术中实时疗效监控:磁共振术中实时成像,反馈实现屏蔽室内术中实时监视和治疗控制。
本方案搭建一个磁共振导航平台,充分考虑其他应用的接口及未来拓展,使系统价值最大化。
由一家厂家进行系统一体化设计、集成及安装。新博医疗作为专业研发磁共振导航介入治疗的设备厂商,可为客户统一定制整套磁共振导航治疗系统的设备厂商。一家厂家集成,可充分保障系统的电磁及磁共振兼容性,相互操作配合度,及整体临床效果。所有设备保修由一家研发磁共振导航介入治疗的专业生产商统一承担及协调,承诺并保障客户利益。
2.临床应用优势
无危害:无放射性危害。
微创:副作用少、痛苦少、出血少。
可控:手术过程实时监控。
高效:缩短介入手术时间,提高手术效率。
疗效确切:等同或优于传统外科手术治疗。
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新博医疗技术有限公司提供的磁共振导航微创介入治疗系统的临床应用十分广泛。在磁共振图像引导的基础上,可以广泛开展全身各部位的多项治疗项目。
一、MRI导引介入的临床应用范围
1.MRI导向下穿刺活检
2.MRI导向下经皮囊肿、脓肿和血肿的抽吸引流
3.MRI导向下经皮氩氦刀冷冻治疗各种肿瘤
4.MRI导向下经皮椎间盘突出的旋切与臭氧治疗
5.MRI导向下经皮神经根阻滞治疗顽固性疼痛
6.MRI导向下经皮粒子植入
二、临床应用项目适应症
1.穿刺活检:肺脏、肝脏、脾脏、胰腺、肾脏和肾上腺等实质脏器的穿刺活检。
引流抽吸: 各种血肿、囊肿、脓肿等的引流和抽吸。
2.氩氦刀冷冻治疗:
1)呼吸系统:肺癌、肺部良性肿瘤;
2)泌尿系统:肾癌、肾血管平滑肌脂肪瘤;
3)消化系统:肝癌、胰腺癌、肝血管瘤;
4)骨骼系统:骨骼的良恶性肿瘤;
5)内分泌系统:肾上腺良恶性肿瘤;
6)生殖系统:前列腺增生、前列腺癌、子宫肌瘤、子宫癌、卵巢癌;
7)乳腺:乳腺癌、乳腺纤维瘤;
8)皮肤:皮肤癌、黑色素瘤、血管瘤;
9)其它:用于癌症止痛。
3.粒子植入治疗:
1)头颈部:鼻咽癌、口咽癌、舌癌及头颈部转移癌;
2)胸部:食管癌、肺癌、纵膈肿瘤、乳腺癌;
3)消化道:胃癌、肝癌、直肠癌、胰腺癌及腹腔转移癌等;
4)神经系统的胶质细胞肿瘤;
5)泌尿生殖系统:前列腺癌、前列腺增生、子宫颈癌、膀胱癌、阴道癌及盆腔转移癌;
6)各部位孤立转移癌。
7)臭氧治疗:各种椎间盘突出症。颈椎病、腰椎病,因颈、胸、腰椎间盘突出造成的各种颈肩痛、腰腿痛等。
4.微创神经外科: 脑肿瘤冷冻治疗、终板造漏、脑室引流、颅内血肿抽吸等。各种脑肿瘤、脑积水、颅内出血和血肿的治疗。
5.肿瘤靶向药物治疗:肝癌、乳腺癌、结直肠癌、肺癌等。
一、MRI导引介入的临床应用范围
1.MRI导向下穿刺活检
2.MRI导向下经皮囊肿、脓肿和血肿的抽吸引流
3.MRI导向下经皮氩氦刀冷冻治疗各种肿瘤
4.MRI导向下经皮椎间盘突出的旋切与臭氧治疗
5.MRI导向下经皮神经根阻滞治疗顽固性疼痛
6.MRI导向下经皮粒子植入
二、临床应用项目适应症
1.穿刺活检:肺脏、肝脏、脾脏、胰腺、肾脏和肾上腺等实质脏器的穿刺活检。
引流抽吸: 各种血肿、囊肿、脓肿等的引流和抽吸。
2.氩氦刀冷冻治疗:
1)呼吸系统:肺癌、肺部良性肿瘤;
2)泌尿系统:肾癌、肾血管平滑肌脂肪瘤;
3)消化系统:肝癌、胰腺癌、肝血管瘤;
4)骨骼系统:骨骼的良恶性肿瘤;
5)内分泌系统:肾上腺良恶性肿瘤;
6)生殖系统:前列腺增生、前列腺癌、子宫肌瘤、子宫癌、卵巢癌;
7)乳腺:乳腺癌、乳腺纤维瘤;
8)皮肤:皮肤癌、黑色素瘤、血管瘤;
9)其它:用于癌症止痛。
3.粒子植入治疗:
1)头颈部:鼻咽癌、口咽癌、舌癌及头颈部转移癌;
2)胸部:食管癌、肺癌、纵膈肿瘤、乳腺癌;
3)消化道:胃癌、肝癌、直肠癌、胰腺癌及腹腔转移癌等;
4)神经系统的胶质细胞肿瘤;
5)泌尿生殖系统:前列腺癌、前列腺增生、子宫颈癌、膀胱癌、阴道癌及盆腔转移癌;
6)各部位孤立转移癌。
7)臭氧治疗:各种椎间盘突出症。颈椎病、腰椎病,因颈、胸、腰椎间盘突出造成的各种颈肩痛、腰腿痛等。
4.微创神经外科: 脑肿瘤冷冻治疗、终板造漏、脑室引流、颅内血肿抽吸等。各种脑肿瘤、脑积水、颅内出血和血肿的治疗。
5.肿瘤靶向药物治疗:肝癌、乳腺癌、结直肠癌、肺癌等。
(一)专家团队及学术交流
通过数年对该系统的开发及升级,新博医疗技术有限公司已经在国内积累了大量的以研发团队为中心的有效资源,通过与新博医疗公司的合作,客户可以及时获取在这一领域的科研、临床的最新信息,并实现与公司国内、国际临床及研发技术资源间的学术交流、国际项目合作。新博医疗已经与清华大学、北京协和医院、天津肿瘤医院等国内外知名学府和著名机构建立合作关系,并与多家世界500强企业建立了商业合作伙伴关系。
(二)管理指导方案
我们可以根据目标客户的不同需求进一步提供管理指导方案。
通过数年对该系统的开发及升级,新博医疗技术有限公司已经在国内积累了大量的以研发团队为中心的有效资源,通过与新博医疗公司的合作,客户可以及时获取在这一领域的科研、临床的最新信息,并实现与公司国内、国际临床及研发技术资源间的学术交流、国际项目合作。新博医疗已经与清华大学、北京协和医院、天津肿瘤医院等国内外知名学府和著名机构建立合作关系,并与多家世界500强企业建立了商业合作伙伴关系。
(二)管理指导方案
我们可以根据目标客户的不同需求进一步提供管理指导方案。
目前许多医院已成功开展了各种实体肿瘤的血管化疗栓塞治疗及射频消融、粒子植入、化学消融等非血管微创治疗。该疗法是在超声、CT、MRI等影像引导及监视下经皮穿刺将能量或化学药物精准导入肿瘤内,从而实现对肿瘤组织的完全毁损。随着医学影像学的飞速发展,影像引导肿瘤消融治疗因具有适应症宽、创伤小、效果好、可重复操作等优点而备受瞩目。
肿瘤的综合治疗需要对各学科的参与,其基本组成包括:肿瘤外科医生。肿瘤内科医生,肿瘤放射治疗医生,病理医生,放射诊断医生,肿瘤基础研究人员(肿瘤生物学和分子生物学的研究),普通内科医生,护士,社会工作者等。
多学科综合治疗组的优点:缩短了诊断到治疗的时间:不同专科的医生能够在同一时间看到全部的临床诊断资料;经过多学科的会诊和讨论,根据大家共同接受的治疗原则和临床指南,做出适合具体病人的(个体化)最佳的治疗方案;通过具体病例会诊和讨论,进一步促进不同学科间的交流,增进对不同学科的了解,使得对肿瘤学知识有一个较为全面的认识,保障最佳治疗方案的事实,以获得高水平的医疗质量和治疗疗效,有利于临床研究和基础科研的开展,加快知识更新和确保在本学科处于领先地位,同时有利于获得更多的研究经费和资助。获得疾病治疗的最佳性价比。
(一) 复合手术室:
复合手术室又称杂交手术室、联合手术室,是指将X射线血管造影系统直接安装于手术室中,外科医生在手术室内不仅可以进行常规外科手术,还能直接进行血管造影和介入治疗,并在多种模式影像学信息的辅助下大大提高手术的精度和安全性。
(二) 先进的多影像引导复合手术中心(AMIGO)
先进的多影像引导复合手术中心 (AMIGO) 分为三个区域,适用于不同方式的手术需要,分别为:影像区,包括实时的X线血管造影设备、超声成像设备,集成可移动的CT、MR、PET设备;高端诊断区,包括分子影像、质谱分析等其他诊断手段的整合;手术导航与治疗区:包括多种专用手术导航设备、机器人辅助手术设备、多种治疗设备等,可以帮助医生进行治疗区域的定位及精准治疗。
先进的多影像引导复合手术中心 (AMIGO) 为传统外科、介入放射科、影像科、放疗科、分子检验学科等多学科提供了一个综合的诊断及治疗技术平台,为患者提供综合治疗,从而使治疗更安全、更有效。
介入/手术室是AMIGO的核心部分,在专用的电动控制手术床周围集成了多种影像设备及治疗设备,包括血管成像设备、3D超声等。在这个核心手术室中,手术导航设备是其必不可少的。在这个核心手术室中,可以开展多种开放式手术,如神经外科、颅脑外科、脊柱外科、胸外科、乳腺科、腹部外科、盆腔手术及各种经导管介入治疗。这些手术可以在C型臂及磁共振引导下完成,内窥镜及机器人手术辅助技术首次应用在这个多种治疗平台上,它可以实现与CT或MR图像的融合及实时显示。这种技术的应用为术者提供了更安全更有效的微创治疗手术的技术平台,必将引领肿瘤治疗迈向外科与血管介入、微创消融等多种治疗相结合的肿瘤综合治疗的新时代。
(三) 设备组成:
1. 多种成像设备:
2. 多种治疗设备:
3. 手术导航设备。
肿瘤的综合治疗需要对各学科的参与,其基本组成包括:肿瘤外科医生。肿瘤内科医生,肿瘤放射治疗医生,病理医生,放射诊断医生,肿瘤基础研究人员(肿瘤生物学和分子生物学的研究),普通内科医生,护士,社会工作者等。
多学科综合治疗组的优点:缩短了诊断到治疗的时间:不同专科的医生能够在同一时间看到全部的临床诊断资料;经过多学科的会诊和讨论,根据大家共同接受的治疗原则和临床指南,做出适合具体病人的(个体化)最佳的治疗方案;通过具体病例会诊和讨论,进一步促进不同学科间的交流,增进对不同学科的了解,使得对肿瘤学知识有一个较为全面的认识,保障最佳治疗方案的事实,以获得高水平的医疗质量和治疗疗效,有利于临床研究和基础科研的开展,加快知识更新和确保在本学科处于领先地位,同时有利于获得更多的研究经费和资助。获得疾病治疗的最佳性价比。
(一) 复合手术室:
复合手术室又称杂交手术室、联合手术室,是指将X射线血管造影系统直接安装于手术室中,外科医生在手术室内不仅可以进行常规外科手术,还能直接进行血管造影和介入治疗,并在多种模式影像学信息的辅助下大大提高手术的精度和安全性。
(二) 先进的多影像引导复合手术中心(AMIGO)
先进的多影像引导复合手术中心 (AMIGO) 分为三个区域,适用于不同方式的手术需要,分别为:影像区,包括实时的X线血管造影设备、超声成像设备,集成可移动的CT、MR、PET设备;高端诊断区,包括分子影像、质谱分析等其他诊断手段的整合;手术导航与治疗区:包括多种专用手术导航设备、机器人辅助手术设备、多种治疗设备等,可以帮助医生进行治疗区域的定位及精准治疗。
先进的多影像引导复合手术中心 (AMIGO) 为传统外科、介入放射科、影像科、放疗科、分子检验学科等多学科提供了一个综合的诊断及治疗技术平台,为患者提供综合治疗,从而使治疗更安全、更有效。
介入/手术室是AMIGO的核心部分,在专用的电动控制手术床周围集成了多种影像设备及治疗设备,包括血管成像设备、3D超声等。在这个核心手术室中,手术导航设备是其必不可少的。在这个核心手术室中,可以开展多种开放式手术,如神经外科、颅脑外科、脊柱外科、胸外科、乳腺科、腹部外科、盆腔手术及各种经导管介入治疗。这些手术可以在C型臂及磁共振引导下完成,内窥镜及机器人手术辅助技术首次应用在这个多种治疗平台上,它可以实现与CT或MR图像的融合及实时显示。这种技术的应用为术者提供了更安全更有效的微创治疗手术的技术平台,必将引领肿瘤治疗迈向外科与血管介入、微创消融等多种治疗相结合的肿瘤综合治疗的新时代。
(三) 设备组成:
1. 多种成像设备:
2. 多种治疗设备:
3. 手术导航设备。