Thông báo kết quả

Chúng tôi đã chính thức ra mắt nền tảng ống bản lề hai chiều được tùy chỉnh hoàn toàn-đầu tiên trên thế giới có tên là "CustomFlex", đạt được sự chuyển đổi mô hình từ các sản phẩm được tiêu chuẩn hóa sang các giải pháp được cá nhân hóa. Nền tảng này dựa trên dữ liệu CT/MRI của bệnh nhân và phần mềm lập kế hoạch phẫu thuật, đồng thời có thể tạo ra các kế hoạch thiết kế ống bản lề được cá nhân hóa cho các trường hợp giải phẫu đặc biệt. Thông qua hệ thống cắt laser thông minh, thành phẩm có thể được giao trong vòng 48 giờ. Hiện tại, nền tảng này cung cấp hơn 300 tùy chọn tùy chỉnh, bao gồm kích thước, độ cứng, mặt phẳng võng, mật độ mối nối và chức năng bề mặt. Nó đã được áp dụng thành công trong các phẫu thuật tiết niệu phức tạp, can thiệp tim mạch và can thiệp thần kinh và đã cải thiện mức độ phù hợp của dụng cụ với giải phẫu của bệnh nhân lên 97%.

Những thách thức nền tảng nghiên cứu và phát triển

Một-kích thước-phù hợp với-tất cả các khớp nối tiêu chuẩn không thể đáp ứng các nhu cầu lâm sàng đa dạng: bệnh nhân nhi cần thiết kế có đường kính nhỏ hơn (dưới 1mm) và độ linh hoạt cao hơn; bệnh nhân béo phì cần chiều dài dài hơn (trên 150 cm) và lực đẩy mạnh hơn; các biến thể giải phẫu phức tạp (chẳng hạn như thận móng ngựa, độ cong của cột sống) đòi hỏi góc uốn và hướng quay đặc biệt; các quy trình phẫu thuật khác nhau có những yêu cầu rất khác nhau về hiệu suất của dụng cụ - ống soi niệu quản cần góc lệch- lớn, ống thông điện sinh lý cần kiểm soát mô-men xoắn chính xác và kẹp sinh thiết cần độ cứng trục cao. Một cuộc khảo sát cho thấy 89% bác sĩ can thiệp cho biết việc lựa chọn khớp nối hiện nay còn hạn chế và 62% đã gặp khó khăn khi phẫu thuật do dụng cụ không tương thích trong quá trình phẫu thuật. Đối với những trường hợp đặc biệt, vấn đề điều chỉnh các dụng cụ tiêu chuẩn trở nên nổi bật hơn, với thời gian phẫu thuật tăng trung bình 35% và nguy cơ biến chứng tăng gấp 2,3 lần.

Đổi mới công nghệ cốt lõi

1. Công nghệ phân tích thông minh hình ảnh y tế và tái tạo 3D:Phát triển các thuật toán chuyên dụng để tự động trích xuất các đường giải phẫu mục tiêu (như niệu quản, mạch máu và ống mật) từ dữ liệu CT/MRI với độ chính xác 0,3 mm. Các thuật toán xác định các đặc điểm giải phẫu chính: bán kính uốn, góc xoắn, vị trí nhánh, đường kính lumen, v.v. và tính toán các thông số thiết bị tối ưu dựa trên phân tích phần tử hữu hạn. Hệ thống xử lý dữ liệu của bệnh nhân chỉ trong 12 phút và đưa ra 23 thông số thiết kế bao gồm chiều dài dụng cụ, đường kính, phân bổ độ cứng và góc lệch.
2. Công cụ thiết kế thông minh tham số:Thiết lập mô hình tham số với 127 biến thiết kế. Sử dụng thuật toán tối ưu hóa đa mục tiêu-để tìm giải pháp tối ưu Pareto. Các mục tiêu tối ưu hóa bao gồm: khả năng sử dụng (bán kính uốn tối thiểu), khả năng cơ động (mối quan hệ giữa góc lệch và lực), tầm nhìn (đường kính lumen bên trong) và độ bền (tuổi thọ mỏi). Thuật toán có thể đưa ra 3-5 phương án thiết kế tối ưu trong vòng 10 phút để bác sĩ lựa chọn.
3. Hệ thống sản xuất linh hoạt và giao hàng nhanh chóng:Tích hợp cắt laser thông minh, đánh bóng bằng robot và kiểm tra tự động để đạt được tốc độ sản xuất nhanh chóng với các lô nhỏ. Từ khi nhận file thiết kế đến giao thành phẩm, toàn bộ quá trình có thể hoàn thành trong vòng 48 giờ. Kích thước lô sản xuất tối thiểu giảm xuống còn 1 chiếc và chi phí-một chiếc chỉ cao hơn 25% so với sản xuất hàng loạt. Hệ thống hỗ trợ hai vật liệu: thép không gỉ-y tế và hợp kim titan niken-. Phạm vi đường kính là 0,5-10mm và phạm vi chiều dài là 30-200cm.

Cơ chế hoạt động

Cốt lõi của các giải pháp tùy chỉnh nằm ở “khả năng thích ứng về mặt giải phẫu”. Về kích thước, đường kính và chiều dài của dụng cụ được tính toán chính xác dựa trên dữ liệu giải phẫu của bệnh nhân để tránh tình trạng “quá lớn để đi qua, quá nhỏ để ổn định”; trong khía cạnh cơ học, gradient độ cứng được thiết kế dựa trên mức độ cong của đường đi, cung cấp đủ lực đẩy ở các đoạn thẳng và độ linh hoạt thích hợp ở các đoạn cong; trong kích thước động học, mặt phẳng lệch và góc được xác định theo vị trí của vùng mục tiêu để đảm bảo thiết bị có thể tiếp cận tất cả các vị trí mục tiêu; về mặt công thái học, thiết kế tay cầm và phương pháp điều khiển được tùy chỉnh theo thói quen vận hành của bác sĩ. Đối với những trường hợp đặc biệt như hẹp niệu quản, có thể thiết kế một dụng cụ có độ cứng mảnh hơn và thay đổi dần dần để tăng tỷ lệ đi qua thành công; Để can thiệp vào van tim, một ống thông có hình dạng cong cụ thể có thể được thiết kế để tiếp cận chính xác khu vực van.

Xác minh hiệu quả

Trong một nghiên cứu lâm sàng bao gồm 127 trường hợp phức tạp, ống bản lề tùy chỉnh đã chứng minh những ưu điểm đáng kể: trong phẫu thuật tiết niệu nhi khoa (bệnh nhân 2{11}}8 tuổi), tỷ lệ thành công của thiết bị tùy chỉnh đã tăng từ 71% lên 98%; trong phẫu thuật lấy sỏi thận qua da cho bệnh nhân béo phì (BMI > 40), thời gian phẫu thuật trung bình rút ngắn 42 phút (giảm 28%); trong các ca phẫu thuật cắt bỏ rối loạn nhịp tim phức tạp, thời gian định vị ống thông được rút ngắn 35% và tỷ lệ cắt bỏ thành công tăng từ 83% lên 94%. Theo dõi sau mổ cho thấy tỷ lệ biến chứng do trang thiết bị không phù hợp (như thủng, tụ máu) giảm 72%. Khảo sát về mức độ hài lòng của bác sĩ chỉ ra rằng 96% bác sĩ phẫu thuật tin rằng thiết bị tùy chỉnh đã nâng cao sự tự tin của họ đối với ca phẫu thuật và hiệu quả hoạt động. Phân tích kinh tế y tế cho thấy, mặc dù đơn giá của thiết bị tùy chỉnh cao hơn 1,8 lần nhưng do rút ngắn thời gian phẫu thuật, giảm biến chứng, giảm tỷ lệ chuyển sang mổ mở nên tổng chi phí cho một ca phẫu thuật đã giảm 22%.

Chiến lược và triết lý nghiên cứu và phát triển

Chúng tôi tin chắc rằng "thiết bị phù hợp nhất là thiết bị tốt nhất" và chúng tôi đã phát triển khái niệm thiết kế POP (Cá nhân hóa - Tối ưu hóa - Độ chính xác). Ở cấp độ cá nhân hóa, chúng tôi đã thiết lập cơ sở dữ liệu lớn nhất thế giới về việc sử dụng thiết bị nội mạch, bao gồm dữ liệu hiệu suất và kết quả lâm sàng của 15.000 ca phẫu thuật; ở cấp độ tối ưu hóa, chúng tôi áp dụng các thuật toán di truyền đa mục tiêu-để tìm ra điểm cân bằng tối ưu dưới những ràng buộc như chức năng, khả năng cơ động và độ bền; ở mức độ chính xác, chúng tôi tối ưu hóa thiết kế dựa trên dữ liệu giải phẫu cụ thể của bệnh nhân, sử dụng động lực học chất lỏng tính toán và phân tích phần tử hữu hạn. Chúng tôi đã thiết lập một vòng khép kín kỹ thuật số để "xác minh thiết kế - mô phỏng - sản xuất -" với độ chính xác của mô phỏng phẫu thuật ảo đạt 0,1mm, giảm 85% việc sản xuất nguyên mẫu vật lý. Đồng thời, chúng tôi triển khai nền tảng thiết kế mở, cho phép các bác sĩ trực tiếp tham gia thiết kế thông qua giao diện đám mây, chọn các mẫu cài sẵn hoặc thông số tùy chỉnh, đạt được sự đổi mới hợp tác thực sự giữa y học và kỹ thuật.

Triển vọng tương lai

Y học cá nhân hóa sẽ thúc đẩy sự phát triển của bản lề theo bốn hướng: Thứ nhất, các thiết bị thông minh được in 4D-có thể trải qua các biến dạng cài sẵn trong điều kiện nhiệt độ cơ thể, thích ứng với những thay đổi về mặt giải phẫu trong quá trình hoạt động; Thứ hai, thiết kế tích hợp-sinh học, trong đó các protein ma trận ngoại bào cụ thể được sửa đổi-bề mặt để thúc đẩy quá trình lành mô; Thứ ba,-các thiết bị thích ứng theo thời gian thực, dựa trên polyme điện động, trong đó bác sĩ phẫu thuật có thể điều chỉnh độ cứng của thiết bị thông qua việc điều chỉnh điện áp trong quá trình phẫu thuật; Thứ tư, các thiết bị có khả năng phân hủy sinh học hoàn toàn, phù hợp với bệnh nhân nhi, sẽ phân hủy một cách an toàn trong vòng 6 tháng sau khi kết thúc điều trị. "Ống bản lề thích ứng" mà chúng tôi đang phát triển sẽ bước vào thử nghiệm lâm sàng vào năm 2026. Sản phẩm này được trang bị hợp kim ghi nhớ hình dạng và cảm biến, có thể tự động điều chỉnh góc uốn theo trở kháng của mô. Về lâu dài, "thiết bị định vị tự động dựa trên trí tuệ nhân tạo" sẽ trở thành hiện thực. Các thiết bị sẽ có thể tự động tìm đường trong cơ thể dựa trên các lộ trình đã được lên kế hoạch trước, chỉ với những điểm quyết định quan trọng cần được bác sĩ xác nhận, giúp giảm đáng kể độ khó và đường cong học tập của phẫu thuật, đồng thời mang lại lợi ích cho nhiều bệnh nhân hơn bằng phương pháp điều trị xâm lấn tối thiểu.