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科研动态

【全国科技工作者日】北大医院“一根藤上七朵花 ”!

来源:科研处、临床研究成果转移转化中心 浏览次数: 发布时间:2024-05-31
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  5月30日是第八个全国科技工作者日,今年的主题是:弘扬科学家精神,勇当高水平科技自立自强排头兵。

  作为国家高水平医院和研究型医院,北大医院的医学科技工作者为了解决临床遇到的实际问题,借力交叉学科优势,把声、光、电、磁和信息技术等融入医学科技的创新探索中。

  在这个特别的日子里,凝结着北大医院科技工作者多年智慧的七个“葫芦娃”将同大家见面,他们个个都身怀绝技,准备大显身手,降伏病魔!让我们一起走进动画和科技的世界,看看“葫芦兄弟”们的过人之处吧!

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“大娃”手术机器人——兼具力量与精准的心脏装修队长

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  机械大娃,稳定而有力的精准起搏

  此款“大娃”手术机器人是由心血管内科金汉研发的“磁驱动左束支起搏手术机器人系统”,他不仅拥有力大无穷的粗壮手臂,更在手臂末端植入了可以随“手腕”高速旋转的永磁铁作为他的“手指”。在“大娃”工作时,通过机械臂和灵活的手指可以高效的将特质磁性导线精准定位并旋入心肌开展左束支起搏手术,叁者协同工作,为你的心脏安装机械“氮泵”,保证你的心率稳定而有力。

  不仅守护患者健康,更为医生保驾护航

  “大娃”是世界首款功能性磁控连续体机器人起搏介入医疗机器人,不仅能够实现对左束支起搏导线位置的精确控制,确保铆钉的植入角度和深度,提高手术成功率,有效减少手术风险。同时,机械身躯的大娃拥有远程控制功能,就不再需要手术医生和患者“贴贴”操作啦,解决了介入手术医生长期受到射线辐射的问题,填补了精准起搏领域、零射线起搏领域的空白。


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&辩耻辞迟;二娃&辩耻辞迟;导航机器人——守护尿路安全的智能助手

  当我们的尿路出现较难解决的结石问题时,通常需要一项精准而复杂的经皮肾镜取石手术来解决“痛点”,由于此手术的难度和风险较高,新手医生的学习曲线较长,一般的医生对此还真的有点“畏手畏脚”。因此,泌尿外科姚林特意为广大患者和新手医生研发了“基于双目视觉以及多模态图像配准经皮肾穿刺导航技术”,也就是我们的“二娃”。

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  “二娃”的千里眼与智慧心

  “二娃”拥有一双锐利的“千里眼”和一颗智慧的“心”。他的“千里眼”是由先进的光学定位模块和实时图像处理系统组成的,能够精准地捕捉并显示手术中的每一个细节;而他的“智慧心”则通过强大的计算能力和多模态图像配准技术,为医生提供实时的穿刺轨迹导航。拥有“二娃”,医生就兼具了扫描雷达和“锁头外挂”,让医生的穿刺针指哪穿哪,减少患者周围组织损失的同时,还能尽快解决“痛点”问题,让小石头马上和你“分家”。

  高瞻远瞩,引领未来

  “二娃”导航机器人作为一项创新性的医疗技术,不仅解决了现有穿刺导航系统在临床中的使用瓶颈,还降低了术者的经验依赖和使用门槛。未来,“二娃”有望推广至乳腺、前列腺、肝脏等其他适合脏器穿刺的领域,让更多医生带上千里眼,为更多患者带来福音。


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&辩耻辞迟;叁娃&辩耻辞迟;智能椎板——守护脊柱健康的“金刚不坏”战士

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  在脊柱畸形的战场上,骨科王宇为我们带来一位“金刚不坏”的新战士——“三娃”智能椎板,全名“脊柱3D 打印椎板”,为脊柱畸形截骨手术提供了前所未有的解决方案。

  定制“叁娃”,坚定守护脊柱健康

  “叁娃”智能椎板,采用先进的3顿打印技术将特质坚固材料灌入自身,拥有坚不可摧的外壳和灵活多变的功能,确保了结构的稳固和尺寸的精确,高效精准地将受损椎板变成脊柱上的“坚固堡垒”,确保棘突的稳定修复,减少矫正丢失的风险。同时,作为一名合格的六边形战士,“叁娃”还能够扩增植骨床、保护硬膜囊,有效减少手术并发症的发生,让脊柱矫正手术“一战定乾坤”。

  新时代战士,适应多种战场

  “叁娃”智能椎板的诞生,标志着脊柱畸形截骨手术进入了一个新的时代。它不仅提高了手术的成功率和安全性,还为患者带来了更好的康复效果。未来,“叁娃”智能椎板有望广泛应用于各类脊柱外科手术或其他骨科手术中,为更多患者带来福音。


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四娃“炼金炉”——智能隐私计算引擎引领医疗数据新纪元

  随着数据被正式列为新的生产要素,如何在保障数据安全的前提下,充分释放其作为数据要素的价值,成为了医疗行业发展的关键问题。心血管内科李建平为此设计了一款炉火刚烈的四娃“炼金炉”——基于隐私计算技术的智能数据引擎,实现了“原始数据不出域、数据可用不可见”的目标。

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  刚阳烈焰,炼出医疗数据价值

  “四娃”正在探索一条全新的医院发挥数据要素作用的模式与路径,在保护医院数据要素价值与人工智能核心算法的同时,促进新质生产力在医院数据要素中发挥更大作用;探索实现医院全流程打通数据产物确权、定价及交易的平台,真正实现医院数据的价值最大化。“四娃”作为一款“炼丹炉”有望改变现有科研合作、人工智能相关医疗器械评审乃至投标招标等领域的模式,推动人工智能在医疗健康领域的落地与良性发展。

  青炉厚壁,保障数据安全

  四娃“炼金炉”内置了多方安全计算、联邦学习、罢贰贰计算、联邦统计及联邦分析五大引擎,能够适配不同场景需求,支持多种隐私算法实现,保障了数据的安全性和可信度。同时,它还具备可视化建模、算子“热插拔”等功能,方便用户操作。在这个平台上,医院、研究机构与人工智能技术公司可以共同探索如何发挥医疗数据要素的作用。通过“见丹不见火”的炼金方式,我们既保护了医院数据要素,又保护了各参赛队的核心础滨算法,为行业发展开辟了一条全新的道路。


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“水神五娃”——终末期肾病的守护神

  在中医的理念中“肾脏主水”,寓意着肾脏是人体内调节水液平衡的重要器官,但对于终末期肾脏疾病患者来说,腹膜透析才是清除身体毒素和水分的“肾脏”。但腹膜透析导管功能障碍这一问题不断给医生和患者带来困扰,因此肾脏内科董捷计划研发一款“水神五娃”——腹膜透析导管智能化可操纵设备,期望它能成为所有终末期肾病患者真正的守护神,用智慧和力量守护腹膜透析患者的健康。

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  似水灵活看得到,安全守护更放心

  “水神五娃”不仅拥有六自由度弯曲的灵活身躯,能够像水一样在复杂的环境中自由穿梭,更具备精准的定位能力,仿佛拥有了一双透视眼,能够清晰看到导管在腹腔内的位置。同时,它的操作安全无创,无需麻醉,轻松解除导管功能障碍,确保腹透液能够顺畅进出腹腔,为患者提供了更加舒适的治疗体验。

  华夏水神,世界首创

  “五娃”的出现将填补国际空白,降低导管功能障碍和腹膜透析技术失败率,提高腹膜透析应用率,充分发挥腹膜透析救治终末期肾脏病患者的优势。但是,为了保证治疗的稳定性,五娃还在持续研发中,董教授说目前已经完成了原理性样机制作,正在为五娃进行体外验证工作,有望在2026年申请临床注册研究,获得国家的认可,很快就可以和大家见面啦!


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“六娃”隐身机器人——肝脏肿瘤歼灭者

  介入血管外科吕天石联合北京大学工学院黄天云教授联合研发了一位隐身抗癌战士——“六娃”隐身机器人,它的本体是微纳米机器人,能够悄无声息地潜入人体,精准打击肝脏肿瘤,为病患带来希望。

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  隐形加分身,不给肿瘤留活路

  “六娃”隐身机器人基于微导管介入技术,以其独特的磁驱控方式,无需开刀便能够在人体内部自由穿梭,精准找到肿瘤的位置。通过温敏智能凝胶与磁纳米颗粒的结合,六娃能够高效地将栓塞材料送达肿瘤部位,并通过体外磁场刺激实现可控高效产热,从而达到根治性热消融治疗的效果,实现了对肝脏肿瘤的精准定位和治疗。

  高效栓赛消融,提高疗效降低成本

  与传统手术相比,“六娃”的顺利出世,开辟一条颠覆现有微创介入治疗的全新技术路线,将经导管栓塞和经皮消融有机高效结合,不仅为肝脏肿瘤患者带来了全新微创的治疗选择,减少了患者的痛苦和恢复时间,也通过精准控制栓塞材料的分布和沉积,确保治疗效果的最大化,降低了重复治疗的成本。


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七娃“镇妖宝葫芦”——回收造影剂,防止肾损伤

  造影剂肾病是医院获得性急性肾损伤的第叁大原因,但长期缺乏预防装置,心血管内科贺鹏康特此推出七娃的“镇妖宝葫芦”,吸走冠脉造影及介入治疗手术中滞留在患者身体内的造影剂,防止“妖物”进入肾脏捣乱,从根本上预防了造影剂肾病的发生。

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  吸走造影,还我健康

  七娃“镇妖宝葫芦”的核心在于其强大的“过滤”和“回收”功能,能够精准地捕获并分离含有造影剂的血液。在手术过程中,当血液或药物进入冠脉后,“七娃”便会开始工作,将含有造影剂的血液进行过滤,回输干净的血液到患者体内,吸走造影妖物的同时将血液还给患者的身体。

  及时且持续,高效无“风险

  “七娃”的宝葫芦能够在手术过程中实时发挥作用,它的高效过滤和回收功能还可以确保手术过程中血液供应的连续性和稳定性,为手术的顺利进行提供了有力的保障。“七娃”的出现将为广大冠心病合并肾功能不全的患者带来福音,有效减少因造影剂肾毒性而进展到严重肾功能不全的风险。

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  妖精!还我爷爷!

  (科研处、临床研究成果转移转化中心)

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