9月13日,加拿大醫療設備公司Insight Medbotics宣布,該公司的核磁共振成像兼容機器人IGAR系統成功獲得美國食品藥品管理局(FDA)的510(k)許可,用于乳腺活檢適應癥。
近年來,圖像引導機器人手術向前邁進了一大步,但在掃描軟組織的首選工具核磁共振成像(MRI)領域,此前還沒有取得突破性進展。因為將任何額外物體引入強力波動磁場的危險是顯而易見的,再加上狹窄的工作空間,整個前景構成了重大障礙。
不過,Insight Medbotics公司似乎已經找到了解決方案。據其表示,IGAR是全球第一個也是唯一一個在核磁共振成像MRI孔內工作的機器人系統。未來IGAR技術平臺除了將拓展到其他器官和疾病診療,還可以在不同的醫療場景中無縫移動,例如從核磁共振成像室移動到標準手術室或醫生辦公室。
1、“黑科技”將太空技術應用到臨床醫療
IGAR系統誕生的故事要從外科機器人技術先驅、外科發明與創新中心(CSii)科學主任兼首席執行官Mehran Anvari教授和他的團隊說起。
Anvari教授一直都是外科手術領域“帶頭人”。他操作了全球首例遠程機器人操控手術;他還曾在佛羅里達群島水下19米的實驗室中與NASA的宇航員一起測試了在太空中如何進行遠程手術。
2015年,Anvari教授在機器人醫學領域的工作成果得到了NASA的認可,他可以通過圖像引導自動機器人(image-guided automated robot,IGAR)檢測到癌癥病變,也正因如此才把這項本屬于太空的航天科技“帶回了地球”。
Anvari教授說:“我們最終將制造出一種‘全能’機器人,為偏遠地區的患者提供診斷、活組織檢查和治療的‘一站式服務’”。
2022年,由他領導的一項通過機器人輔助進行乳腺癌活組織檢查和診斷的創新項目研究進入人體試驗階段,該項目所用的科技最早是應用在航天飛船的機械臂上的;而這個項目就是IGAR系統。
加拿大政府卓越中心網絡計劃為這個項目提供了研究資金。Anvari教授及其團隊聯合加拿大領先的航天公司MDA,創建并測試了該系統的首批原型。
2、成立不到6年就有FIC產品獲批FDA
Insight Medbotics是一家專注于圖像引導自動化機器人(IGAR)領域的公司,總部位于安大略省,于2017年首次啟動。
作為外科發明與創新中心(CSii)和加拿大航天公司MDA在加拿大政府資助下成立的合資企業,其可謂是“含著金鑰匙出生”;MDA也是航天飛機和國際空間站上使用的機器人Canadarm的著名設計方。
麥克馬斯特大學和漢密爾頓圣約瑟夫醫療中心也一直是其發展歷程中的重要合作伙伴。他們對IGAR的研究理念、早期開發和專利進行了長達20年的投資,再加上與IBM合作進行深度學習技術探索,使IGAR能夠在沒有人工干預的情況下,能在核磁共振磁場的極端環境中安全有效地工作。
CR:Insight Medbotics官網
為了避免在核磁共振成像室中被翻來覆去,IGAR系統主要由塑料和有色金屬制成,其中陶瓷材料構成了壓電電機,幫助對齊和插入活檢工具。同時,該設備的銅線布線可防止任何可能與磁場相互作用的回路,而機械連接則由黃銅或不銹鋼制成。
由于移動部件內置在病床中,因此機器由一個獨立的屏蔽控制車提供動力,該控制車位于掃描儀范圍之外。IGAR的設計與一系列現成的活檢工具、注射器和麻醉針兼容。
僅在美國,每年就有超過4000萬次核磁共振成像檢查,使用的核磁共振成像儀估計有 12000臺。核磁共振成像主要用于診斷掃描,但在任何手術中都沒有被用作指導治療的標準。
較小的便攜式核磁共振成像儀的發明正在解決這一市場空白。更便宜、更小巧、更易獲得的核磁共振成像技術,加上人工智能分析驅動的機器學習和成像軟件的進步,為更好、更易獲得的醫療服務帶來了令人興奮的新可能性。
Insight Medbotics公司首席執行官Fazila Seker表示,團隊長期以來一直堅信,無障礙核磁共振成像、人工智能和機器人技術在提高患者生活質量方面具有尚未開發的潛力。
全球各大醫療公司都在研究將機器人技術引入核磁共振成像系統的可行途徑,但IGAR是第一個獲得美國FDA批準的產品。這一監管成就推進了公司的長期愿景,以及對提供支持未來精準醫療的技術的承諾。
3、手術機器人+醫學影像設備見證未來醫療場景
醫學影像引導的智能診斷和手術導航,是目前炙手可熱的創新方向。
近年來,隨著AI、手術機器人技術的不斷完善;這些“黑科技”與常規醫學影像設備的結合成為臨床醫療的有力武器。尤其是全球醫學影像領域三巨頭GE醫療、飛利浦、西門子醫療的最新產品在這個領域“爭奇斗艷”。
比如,
飛利浦的“精準影像引導精準微創治療方案”將全新“黑科技”產品嵌入其中,比如全球首創007零液氦MR、金梭梯度3.0T術中MR、空中八軸機器人FlexArm DSA...使整體解決方案得到質變的提升。其DSA在新開發的圖像融合技術之下,可以很清楚地看到血管與病變的關系、血管路圖等關鍵信息,對術者幫助巨大。
為了提高可及性,其新推出的圖像引導治療移動式C型臂X射線系統——Zenition 10,基于飛利浦最先進的面板成像技術開發,可在常規手術和微創手術中使用,并且顯著降低使用成本,使得更多患者可以體驗到高質量、高標準、低價格的實時圖像引導服務。
GE醫療在收購全球術中成像和手術導引領域的領跑者BK Medical約一年后,已整合到GE醫療超聲產品線的超聲可視化引導手術治療方案也首次在中國亮相,該設備方案搭配不同的超聲探頭,以實時定位導航、高質量成像來滿足多元的外科手術應用場景。
此外,新推出的下一代術中超聲成像系統bkActiv可用于指導泌尿科、結直腸和盆底外科手術。今年2月收購Caption Health,通過整合FDA認證的人工智能影像引導技術進一步拓展超聲業務。
西門子醫療的臨床治療業務部門,專門提供創新的、圖像引導治療解決方案,產品包括DSA等。部分產品包括,Nexaris復合手術室解決方案的多模態影像融合導航,在術中隨時可以利用MR或者CT進行高分辨率的診斷并實時與DSA圖像進行融合。
此外,西門子醫療在圖像引導精準放療領域也處于領先地位。去年11月天津醫科大學腫瘤醫院郝繼輝院長團隊完成了全球首例移動式CT圖像引導的術中精準放療。通過“手術+三維成像+精準定位+放療”的一站式操作,胰腺癌細胞被“精準打擊”,降低了術后復發和轉移的風險。此次突破推動了術中放療技術的進步,開拓了移動影像設備的應用新模式。
