您好,欢迎访问首都医科大学宣武医院官方网站!

国家神经疾病医学中心Notional Center for Neurological Disorders

中国国际神经科学研究所CHINA INTERNATIONAL NEUROSCIENCE INSTITUTE

国家老年疾病临床医学研究中心National Clinical Research Center for Geriatric Diseases

新闻动态

医院新闻

宣武医院创新项目获第六届全国临床创新与发明大赛春季赛一等奖

发布时间:2021-04-20 浏览次数:
字号:

image.png

4月10日,在中国医学装备协会等单位主办的第六届全国临床创新与发明大赛春季赛决赛中,由首都医科大学宣武医院放射与核医学科卢洁教授牵头、清华大学刘静教授合作项目“新型液态金属临床手术影像定位装置”,经过大会评委从研发设计、创新价值、转化前景等多维度的综合评判,最终从500余个参赛项目中脱颖而出,荣获一等奖。

image.png

此次卢洁团队与刘静团队合作的项目,利用新型液态金属的放射成像能力,开发出一种液态金属定位装置。该装置能够贴敷在皮肤表面检测人体生理信号,可以辅助医生或手术机器人在CT图像中定位病灶位置,完成穿刺引导和手术治疗,还可根据需求实现个性化定制。

image.png

在肿瘤的手术治疗中,术前定位对辅助医生制定肿瘤穿刺及手术方案具有重要意义。传统的固态金属定位装置,坚硬、沉重且不易穿戴。如何实现定位装置贴合、无创、可塑、经济是亟待解决临床痛点。

新型液态金属是熔点较低的镓铟合金,室温下以液态形式存在,具有柔软、轻便、可拉伸的特点。液态金属保留金属的高密度特性,CT影像成像效果明显,可用于制备定位装置。

项目团队通过调整液态金属的组成成分及比例,使液态金属兼顾传统金属的刚性属性,又保留柔性特点,从而制备出形状可塑的液态金属复合材料。随后以聚甲基丙烯酸酯及弹性基底制备成高粘附性的胶膜载体,同时黏附皮肤及液态金属,从而实现液态金属定位装置与皮肤紧密贴合,而且可以随皮肤任意延展。考虑到临床对于定位装置需求量大,然而手工生产耗时、费力。为了满足快速生产的需求,将液态金属复合材料作为金属墨水,通过室温液态金属打印机对元件进行打印,可实现液态金属定位装置个性化定制与批量生产。

image.png

新型液态金属临床手术定位装置初步应用

为了验证新型液态金属临床手术定位装置的效果,将成不同尺寸的新型液态金属定位装置贴敷在水模和实验动物的体表。实验表明在不同的扫描模式下(80kV,120Kv),液态金属定位装置均能良好显示。在实验动物头部、胸部以及腹部贴敷的液态金属定位装置CT值均远高于生物组织,并能够通过图像分割获得多个标记物与生物组织之间的几何位置关系,可辅助医生或手术机器人确定病灶与体表贴片的几何位置关系以及穿刺引导和手术治疗。

image.png

项目学术成果已于近期发表在权威材料类杂志Materials Horizons上。论文第一作者为我院放射与核医学科博士生崔碧霄与清华大学生物医学工程系博士生国瑞与,通讯作者为我院副院长卢洁与清华大学医学院生物医学工程系刘静教授。