Ametlik saavutusteade

Käivitame ametlikult isikupärastatud kohandamisplatvormi laparoskoopiliste trokaarite jaoks, mis tähistab paradigma muutust masstootmiselt tellitavale tootmisele. Patsiendi CT/MRI andmete ja kirurgilise planeerimise tarkvara põhjal genereerib platvorm isikupärastatud troakaarikujundusi ja tarnib valmistooted 72 tunni jooksul 3D-printimise ja viieteljelise täppistöötluse abil. Praegu pakkudes enam kui 200 kohandamisvõimalust, mis hõlmavad mõõtmeid, nurki, kumerusi, kanalite konfiguratsioone ja pinnafunktsioone, on platvormi edukalt rakendatud laparoskoopiliste operatsioonide jaoks keeruka anatoomilise struktuuriga patsientidele, sealhulgas patsientidele, kellel on varem olnud mitu kõhuõõneoperatsiooni, haiguslik rasvumine ja erilised kehatüübid.

Teadus- ja arendustegevuse taust ja valupunktid

Standardsuuruses laparoskoopilised trokaarid ei vasta kõigi patsientide vajadustele. Aasia naiste kõhuseina keskmine paksus jääb vahemikku 2,1–3,5 cm, samas kui Euroopa meeste oma võib ulatuda 4,5–6 cm-ni, mis põhjustab ühesuuruste trokaarite puhul kas liiga madala või liiga sügava sisestuse. Eelnevate operatsioonide põhjustatud adhesioonid muudavad anatoomilisi kihte ja standardnurga trokaarid suurendavad vigastuste ohtu. Spetsiaalsed protseduurid, nagu saba lobektoomia, nõuavad kohandatud nurkade abil instrumendikanaleid.

Uuringud näitavad, et ligikaudu 23% patsientidest peavad standardsete trokaarite kasutamisel anatoomiliste erinevuste tõttu järeleandmisi tegema, kusjuures 7% patsientidest kogeb seetõttu kirurgilisi raskusi. Traditsioonilised kohandamistsüklid kestavad 6–8 nädalat, mis ei vasta erakorralistele kirurgilistele vajadustele.

Peamised tehnoloogilised uuendused

• Arukas meditsiiniline pildianalüüs ja 3D-rekonstrueerimise tehnoloogiaSpetsiaalsed algoritmid on välja töötatud, et tuvastada automaatselt kõhuseina kihte (nahk, nahaalune rasv, fastsia, lihased, kõhukelme) CT andmete põhjal 0,3 mm täpsusega. Koos kudede elastsusmooduli andmetega arvutatakse optimaalsed punktsioonirajad ja troakaariparameetrid. Süsteem töötleb ühe patsiendi andmeid vaid 8 minutiga, suurendades planeerimise efektiivsust 20 korda võrreldes käsitsitööga.
• Lisand-lahutav hübriidtootmistehnoloogiaSelektiivse lasersulatamise (SLM) 3D-printimise ja viieteljelise täppisfreesimise kombineerimine, keeruka struktuuri vormimine ja ülitäpne pinnaviimistlus saavutatakse ühel platvormil. Trükitud titaanisulamist trokaarite kihi paksus on 20 μm ja tihedus 99,7%. Pärast kuumtöötlust on mehaanilised omadused võrreldavad sepistatud osadega. Kriitilised tihenduspinnad on mikrofreesitud, et saavutada pinna karedus Ra 0,1 μm.
• Virtuaalne kirurgilise simulatsiooni ja valideerimise platvormPatsiendi anatoomiliste andmete põhjal luuakse virtuaalne kirurgiline keskkond, mis võimaldab kirurgidel simuleerida troakaari sisestamist enne operatsiooni ning hinnata operatsiooniruumi ja instrumentide häireid erinevate disainilahenduste puhul. Optimaalse lahenduse valimisel on abiks kvantitatiivsed hindamisnäitajad, sealhulgas triangulatsiooninurk, instrumendi interferentsi koefitsient ja nägemisvälja oklusioonimäär.

Töömehhanism

Isikupärastatud trokaarite põhiväärtus seisneb sellesanatoomiline kohanemisvõime. Mõõtmetes on troakaari pikkus ja koonus kohandatud vastavalt kõhuseina paksusele, rasvade jaotusele ja lihaste orientatsioonile, et saavutada kogu kihi sobivus. Nurgeliselt on aksiaalsed nurgad ja külgmised kõverused kavandatud sihtorganite asendite ja kirurgiliste lähenemisviiside alusel, et optimeerida instrumendi triangulatsiooni. Mehaaniliselt reguleeritakse troakaari jäikust ja pinna tekstuuri vastavalt koe kõvadusele ja adhesiooni olekule, et vähendada sisestamisega seotud vigastusi. Spetsiaalsete protseduuride (nt hepatektoomia) jaoks saab konstrueerida külgmiste imemiskanalitega trokaareid, et integreerida suitsu eemaldamine ja instrumentidega manipuleerimine.

Jõudluse kinnitamine

Kliinilises uuringus, mis hõlmas 127 keerulist juhtumit, näitasid isikupärastatud trokaarid märkimisväärseid eeliseid. Võrreldes standardtrokaari rühmaga tõusis esimese katse torke õnnestumise määr 78%-lt 99%-le, keskmine punktsiooniaeg lühenes 4,2 minutilt 1,8 minutile ja punktsiooniga seotud tüsistused vähenesid 11 juhtumilt 1-le. Raskete koletsüstektoomiate korral paranes 30-kraadine kohandatud nurga all oleva trokaari trikaare skoor. 3,2 kuni 4,6. Operatsioonijärgsed pildianalüüsid näitasid isikupärastatud troakaarirühmas kõhuseina kihtide paremat joondust, kusjuures fastsia defektide esinemissagedus vähenes 67%. Tasuvusanalüüs näitab, et kuigi isikupärastatud trokaarid maksavad ühiku kohta 2,3 korda rohkem, vähenevad ühe juhtumi kogukulud 18% tänu väiksemale tüsistusele ja lühemale operatsiooniajale.

Teadus- ja arendustegevuse strateegia ja filosoofia

Me usume seda kindlaltkõige sobivam instrument on parim pillja loonud kolm personaliseeritud meditsiini sammast: esiteks luuakse andmepõhine disain - maailma suurim kõhuseina anatoomia andmebaas, mis sisaldab 3200 3D-anatoomiliste andmete komplekti erinevate rahvuste, soo, vanuse ja KMI kohta; teiseks, paindlik tootmine - alandab modulaarne tootmisliin minimaalse ökonoomse partii suuruse ühe ühikuni, et saavutada massiline kohandamine; kolmandaks osalevad klinitsist ja patsiendi kaasloome - kirurgid pilveplatvormi kaudu otseselt disainis ning 57 eksperti on praeguseks panustanud 213 disaini täiustusse. Oleme välja töötanud anAnatoomilise kohanemisvõime indekshindamissüsteem instrumendi ja patsiendi vastavuse kvantifitseerimiseks viies mõõtmes.

Tuleviku väljavaade

Laparoskoopiliste trokaarite isikupärastamine areneb kolmes suunas: esiteks kasutatakse ennustavat isikupärastamist - genoomikat ja radioomikat, et ennustada kudede paranemisvõimet, võimaldades taastumist soodustavaid trokaarite pindu; teiseks töötatakse välja adaptiivne isikupärastamine - kujumälu materjalid ja muutuva jäikusega struktuurid reaalajas operatsioonisisese omaduste kohandamiseks; kolmandaks uuritakse patsiendi autoloogsete rakkude biointegratiivse isikupärastamise - kasvumustreid trokaarite pindadel, et saavutada instrumentide ja kudede vaheline integratsioon.

Meie vähearenenud 4D-prinditud troakaarid lähevad kliinilistesse katsetustesse 2026. aastal ning neil on kehatemperatuuril eelprogrammeeritud deformatsioon, et kohaneda operatsioonisiseste anatoomiliste muutustega. Pikemas perspektiivis muutuvad laparoskoopilised trokaarid "elusateks meditsiiniseadmeteks", mis koordineerivad kudede parandamist patsientidega ja lagunevad lõpuks täielikult ilma võõrkehadeta.