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高校科研成果转化显著 共聚焦内窥镜核心部件国产化获突破

10月28日,首届南渡江智慧医疗与康复产业高峰论坛在海口市举办。会议聚焦脑机接口和医疗机器人、AI辅助影像和健康监测三大议题。在此次论坛上,海南大学生物医学工程学院刘谦院长以“AI赋能影像的发展”为主题,为我们解析了当前共聚焦医用内窥镜产业困境和技术革新。

  10月28日,首届南渡江智慧医疗与康复产业高峰论坛在海口市举办。大会由海口国家高新技术产业开发区管委会和芯原微电子(上海)股份有限公司联合主办,芯原微电子(海南)有限公司、海口市美兰区人民政府、海口国家高新区国际投资咨询有限公司承办。5Hlesmc

  会议聚焦脑机接口和医疗机器人、AI辅助影像和健康监测三大议题。在此次论坛上,海南大学生物医学工程学院刘谦院长以“AI赋能影像的发展”为主题,为我们解析了当前共聚焦医用内窥镜产业困境和技术革新。5Hlesmc

  光学纤维成像是无法穿透人类生物组织,尤其跟X射线包括核磁共振相比,其尚存在一些问题。显微成像是载物式的(无法在体观察),此情况下如何发展一种实时载体无损的高分辨成像方法,对于医学良恶性病灶早期鉴别尤为重要。光学显微成像并不少见,但是大家依然对其有些疑问,比如做活检时可能漏检,或是存有一些风险和门槛。如果把光学显微成像还有内窥成像结合起来进入临床应用,其意义重大。5Hlesmc

  光学显微成像与内窥成像结合,即为共聚焦显微成像。其原理,是可以控制激光焦深、照明强度,降低非焦平面光线噪声干扰,从一定厚度标本中获取光学切片,是目前最先进的细胞生物学分析技术。5Hlesmc

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  海南大学生物医学工程学院刘谦院长称:“目前,共聚焦内窥镜关键技术和核心器件包括激光扫描聚焦技术、光纤探头、光纤束耦合器。通过激光扫描技术,让数万个纤芯每个焦点聚焦在成像光纤束上。”据悉,海南大学生物医学工程学院在光激光扫描聚焦技术创新方面,其基于共聚激扫描显微镜成光像原理,建立光纤扫描机制模型,传输并扫描激光,光纤能量耗散小,实现了光纤共聚成像。5Hlesmc

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  在共聚焦内窥镜核心器件——光纤探头方面,比如可入深胰胆管和支气管内部的光纤探头,这种超细共聚焦显微成像探头需要,外径<1 mm、成像视场>Φ300μm;横向分辨率< 3.5μm。但是如何缩小体积和提高分辨率成为一对矛盾体。为此,海大生物医学工程学院采用创新手法——使用梯度折射率透镜研制超细共聚焦显微探头;研制宽带消色差超透镜,尝试绕过传统光学加工难点等4项创新点解决临床应用关键问题。5Hlesmc

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  此外,关于另一大核心器件——光纤束耦合器,其所面临的三万根纤芯微米精度三维耦合以及即插即用的主要挑战,海大生物医学工程学院提出图像反馈伺服驱动和锁止原理,发明了微米精度三维自动对焦耦合器。5Hlesmc

  也正是在上述基础之上,海大生物医学工程学院通过常规内镜活检通道进入,在2.8个毫米情况下把3万根纤芯成像光纤束放进并且呈现,即外径1个毫米对应着一万个成像光纤束。同时,为了方便耗材更换探头之时,不再聚焦矫正,其做了全自动的全程聚焦。5Hlesmc

  对于最关键的成像光纤束,在十三五前,中国成像光纤束需要从日本进口,而其作为“十四五”重点国家项目将迎来国产。5Hlesmc

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  据悉,三万根纤芯间是有差异的,所以这会给图像均匀度带来困扰,其中最关键的就是图像识别分类。为此,海南大学生物医学工程学院在开发这种图像识别分类技术,可以自动分割,然后进行特别的提取,并对图像做一些定量分析。5Hlesmc

  刘谦进一步指出,海南大学生物医学工程学院与法国公司做了同类产品诊断,结果一致率达到100%。通过作大、小动物的试验,学院2019年拿到了医疗器械证,2021年做了第二代产品。学院在海南省的重大研究项目,涵盖从胃镜到胰胆管。同时,他还表示,学院做完巡检现在做注册检验,从这里也可以看出,学院现在做的穿刺动物试验以及测试,包括自己建立的这些体系。5Hlesmc

  目前,海南自贸港低税率的优势核心政策,包括15%的企业所得税和15%的个人所得税,以及加工增值进口免关税的独特政策,这也成为其发展制造业的普惠政策。同时,针对数字医疗产业,海南省发布了专门的数字医疗产业规划,更重要的是,这里有乐城真研通道,此通道便于从业者从国外引进先进的医疗器械和品种,同时其二类医疗器械快速审批通道,以及三类医疗器械直接沟通通道,都能够促进本地医疗器械快速获得审批落地生产。5Hlesmc

  也正是在此背景之下,刘谦于2020年来海南大学,并能够开展做胰胆管的研究,后来他在把华中科技大学的研发成果转换到精微视达医疗科技有限公司,该公司在今年完成了一轮融资。5Hlesmc

责编:Zengde.Xia
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