文章來源：思宇MedTech ；作者：白曉菲

轉載要求：首發(fā)24小時后可轉載，需注明來源

在一些穿刺手術中，如腫瘤消融、活動導向活檢等，準確的定位和引導對于手術成功和患者安全非常重要。傳統(tǒng)的手術依賴于醫(yī)生的經(jīng)驗和直覺，但可能存在定位不準確、損傷周圍組織或器官等風險。因此，開發(fā)可靠的穿刺手術導航定位系統(tǒng)成為提高手術精確性和安全性的關鍵需求。

此外，隨著醫(yī)學影像技術的不斷發(fā)展和進步，醫(yī)生可以獲取更詳細清晰的患者解剖結構信息，這些影像提供了準確的導航目標，并為穿刺手術導航定位系統(tǒng)提供了可靠的基礎。目前，通過經(jīng)皮穿刺技術實施組織活檢或微創(chuàng)治療在臨床工作中的地位日漸重要。精準定位和穿刺，是確保診療效果、避免并發(fā)癥的關鍵。

2023年6月15日，國家藥品監(jiān)督管理局批準了真健康（北京）醫(yī)療科技有限公司生產(chǎn)的穿刺手術導航定位系統(tǒng)創(chuàng)新產(chǎn)品注冊申請。該產(chǎn)品將導航配準、機械臂定位、呼吸追蹤集成為胸腹部穿刺導航定位系統(tǒng)，為國內(nèi)首創(chuàng)。與常規(guī)CT引導方式相比，該產(chǎn)品可以提高成人肺及腹部實體器官穿刺手術的一次到位率，減少進針次數(shù)和CT掃描次數(shù)，具有顯著的臨床應用價值。

01

初識穿刺手術導航定位系統(tǒng)

穿刺手術導航定位系統(tǒng)是一種利用三維空間跟蹤技術和圖像引導技術，提供實時導航和定位信息，用于引導醫(yī)生在手術過程中進行準確定位和操作的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以在實時圖像上顯示手術器械的位置，幫助醫(yī)生準確找到目標并進行穿刺或切割。

穿刺手術導航系統(tǒng)由成像模塊、追蹤模塊和顯示模塊組成。首先，成像模塊中通過各類影像方法提供高分辨率的圖像是建立手術導航系統(tǒng)的基礎。其次，不同的手術類型需要選擇不同追蹤方法。

▲手術導航系統(tǒng)的主要組成模塊及對應功能

（來源：《2022年中國手術導航系統(tǒng)市場調(diào)研報告

-市場深度分析與發(fā)展趨勢分析》）

穿刺手術導航定位系統(tǒng)通?？梢愿鶕?jù)其技術和應用領域進行分類。下面是一些常見的穿刺手術導航定位系統(tǒng)的分類：

（一）圖像引導系統(tǒng)

這種系統(tǒng)使用圖像處理和識別技術，將醫(yī)學影像（如CT、MRI、超聲等）與患者解剖結構進行對齊，提供實時的圖像引導和定位信息。醫(yī)生可以在圖像上標記、規(guī)劃和導航操作路徑，以準確引導穿刺手術。

（二）視覺跟蹤系統(tǒng)

這種系統(tǒng)使用攝像機和傳感器對手術場景進行實時監(jiān)測和跟蹤，以獲取手術器械的位置和姿態(tài)信息。通過對器械運動的跟蹤，系統(tǒng)可以提供準確的定位和導航信息。

（三）電磁定位系統(tǒng)

這種系統(tǒng)使用電磁感應原理，通過在患者體內(nèi)或手術器械上放置感應器，測量電磁信號的變化來確定位置和定位信息。電磁定位系統(tǒng)通常具有較高的精度和穩(wěn)定性，并可以用于實時導航和定位。

（四）混合定位系統(tǒng)

這種系統(tǒng)結合了多種定位技術，如圖像引導、視覺跟蹤和電磁定位等，以獲得更準確的定位和導航結果。混合定位系統(tǒng)可以綜合利用不同技術的優(yōu)勢，提供全面可靠的導航和定位能力。

02

穿刺手術導航定位系統(tǒng)的發(fā)展歷程

穿刺手術導航定位系統(tǒng)的發(fā)展可以追溯到二十世紀末和廿一世紀初，以下是它的主要發(fā)展階段和重要里程碑：

（一）早期階段（1990年代）

穿刺手術導航定位系統(tǒng)最早的嘗試可以追溯到1990年代。當時，醫(yī)療影像領域的發(fā)展帶來了CT和MRI等影像設備的普及，為穿刺手術導航提供了基礎。一些最早的穿刺導航系統(tǒng)使用簡單的影像引導和標記，幫助醫(yī)生進行手術導航。

（二）圖像引導技術的發(fā)展（2000年代）

隨著計算機技術和影像處理的進步，穿刺手術導航定位系統(tǒng)得到了改進。在這個階段，出現(xiàn)了更多基于影像的導航系統(tǒng)，利用圖像處理算法和三維重建技術，可以更準確地識別和定位目標區(qū)域，為手術提供引導。

（三）導航傳感器技術的發(fā)展（2010年代）

2010年代，導航傳感器技術的發(fā)展推動了穿刺手術導航定位系統(tǒng)的進一步發(fā)展。電磁跟蹤技術和視覺引導技術的應用，使其可以實時跟蹤手術工具的位置和姿態(tài)，提供更準確的導航信息。此外，慣性導航和激光測距等技術的引入也拓寬了導航定位系統(tǒng)的應用范圍。

（四）實時三維導航技術的應用（2010年代至今）

近年來，實時三維導航技術在穿刺手術導航定位系統(tǒng)中得到廣泛應用。這些系統(tǒng)可以將患者的解剖結構與實時影像對齊，并將手術器械的位置和軌跡實時投影到導航圖像上。這使得醫(yī)生可以更直觀地進行手術導航和定位，提高手術的精確性和安全性。

（五）智能化和自動化發(fā)展（近期）

最近的發(fā)展趨勢是結合人工智能和機器學習等技術實現(xiàn)穿刺手術導航定位系統(tǒng)的智能化和自動化。例如，利用深度學習算法對影像進行分析和識別，實現(xiàn)自動目標識別和區(qū)域定位。此外，機器人輔助穿刺手術系統(tǒng)的研發(fā)也加速了手術定位和導航的自動化。

03

穿刺手術導航定位系統(tǒng)的發(fā)展歷程

根據(jù)相關機構對手術導航系統(tǒng)市場數(shù)據(jù)的研究，2022年全球手術導航系統(tǒng)市場規(guī)模達到了749.78億元（人民幣），全球手術導航系統(tǒng)市場容量到2028年將以13.89%的增速達到1636.22億元。Mordor Intelligence預測2019-2027年穿刺手術導航定位系統(tǒng)的CAGR是6.32%，其中北美是最大的市場，亞太地區(qū)的市場增長速度最快。

手術導航系統(tǒng)最早應用于神經(jīng)外科領域，隨著圖像引導相關技術的不斷發(fā)展，其臨床范圍已逐步擴展到脊柱外科、耳鼻喉科（ENT）、整形外科、腹部外科、前列腺外科等領域。其中，神經(jīng)外科、骨科、脊柱、ENT成為手術導航系統(tǒng)四大市場板塊。

骨關節(jié)炎、腦腫瘤、耳鼻喉等疾病的患病率上升，以及老年人口不斷增加，可能推動手術導航系統(tǒng)的市場增長。根據(jù)發(fā)表在E-Clinical Medicine上的文章，15歲及以上人群的膝骨關節(jié)炎（OA）患病率為16%，而40歲及以上人群的患病率為22.9%。2020年，全球約有6.54億人（40歲及以上）患有膝關節(jié)骨關節(jié)炎。在20歲及以上的人群中，膝關節(jié)OA的全球發(fā)病率為每10000人中203例/年。手術導航系統(tǒng)可以映射患者的膝蓋，以更好地了解并進行有效的手術操作。

其他因素，如對微創(chuàng)手術和技術進步的需求不斷增長，預計也將推動手術導航系統(tǒng)市場的增長。然而，手術導航系統(tǒng)的高成本可能會限制一些臨床應用場景。

（來源：Mordor Intelligence）

隨著全球技術的進步，手術導航系統(tǒng)在心血管手術中開始變得普遍。心血管疾病發(fā)病率的增加和先進技術的可用性等因素預計將推動該細分市場的增長。

根據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）2021年6月的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2019年估計有1790萬人死于心血管疾病，占全球死亡人數(shù)的32%。心臟病發(fā)作或中風導致了85%的死亡率。2019年非傳染性疾病導致1700萬人（70歲以下）過早死亡，其中心血管疾病占這些死亡人數(shù)的38%。因此，由于死亡率增加，預計心臟手術需求將出現(xiàn)增長，從而推動該細分市場的增長。

根據(jù)美國國立衛(wèi)生研究院2020年的數(shù)據(jù)，預計2022年心血管疾病的投資為26.22億美元，比2021年的24.99億美元增加1.23元。用于治療心血管疾病的資金增加也有望促進創(chuàng)新和研究，從而推動市場增長。

（來源：Mordor Intelligence）

在手術導航系統(tǒng)的全球市場，擁有更多研究資金和更好分銷系統(tǒng)的市場領導者已經(jīng)在市場上確立了自己的地位，代表企業(yè)包括Zimmer Biomet、B. Braun、Medtronic、Stryker、Siemens AG。此外，由于意識的提高，亞太地區(qū)出現(xiàn)了一些小型企業(yè)，這有助于市場的增長。

（來源：Mordor Intelligence）

04

穿刺手術導航定位系統(tǒng)的主要玩家

（一）Medtronic

（來源：Medtronic官網(wǎng)）

Medtronic（美敦力）成立于1949年，總部位于美國明尼蘇達州明尼阿波利斯市，是全球領先的醫(yī)療科技公司，致力于為慢性疾病患者提供終身的治療方案。美敦力主要產(chǎn)品覆蓋心律失常、心衰、血管疾病、心臟瓣膜置換、體外心臟支持等。Medtronic提供多種導航系統(tǒng)，用于引導穿刺手術和實施介入性操作。

（二）Stryker Corporation

（來源：Stryker官網(wǎng)）

Stryker（史賽克）成立于1941年，總部位于美國密執(zhí)根州卡拉馬祖市，是專業(yè)生產(chǎn)高科技醫(yī)療設備的跨國公司。Stryker在全球有14個生產(chǎn)研發(fā)及銷售分部，產(chǎn)品涉及關節(jié)置換、創(chuàng)傷、顱面、脊柱、手術設備、神經(jīng)外科、耳鼻喉、介入性疼痛管理、微創(chuàng)手術、導航手術、等。旗下的穿刺手術導航定位系統(tǒng)提供實時導航和定位，用于輔助精確的手術操作。

（三）Zimmer Biomet

（來源：Zimmer Biomet）

Zimmer Biomet（捷邁邦美）創(chuàng)立于1927年，總部位于印第安納州華沙，主要連同其子公司在美洲、歐洲及亞太地區(qū)從事設計、開發(fā)、制造及銷售骨科重建裝置、脊柱及創(chuàng)傷設備、生物制劑、牙科植體和相關手術產(chǎn)品。旗下產(chǎn)品HipInsight是一款通過FDA批準用于全髖關節(jié)置換的混合現(xiàn)實導航系統(tǒng)，允許外科醫(yī)生使用微軟HoloLens 2眼鏡在手術過程中獲得患者骨盆解剖結構的全息圖。

（四）Brainlab

（來源：Brainlab官網(wǎng)）

Brainlab（博醫(yī)來）創(chuàng)立于1989年，總部位于德國慕尼黑，在全球擁有17個子公司和辦事處。Brainlab是一家專門從事醫(yī)療影像和手術導航系統(tǒng)的公司，致力于開發(fā)、生產(chǎn)和銷售支持靶向、微創(chuàng)治療的軟件驅動型醫(yī)學技術。公司提供用于穿刺手術和其他外科手術的導航和定位技術解決方案。

（五）Siemens Healthineers

（來源：Siemens Healthineers官網(wǎng)）

Siemens Healthineers（西門子醫(yī)療）是德國工業(yè)巨頭西門子集團旗下的醫(yī)療保健公司，也是全球醫(yī)療領域的健康技術供應商之一。西門子醫(yī)療成立于1896年，總部位于德國埃爾朗根，在美國、中國和德國設有生產(chǎn)基地，為全球180多個國家和地區(qū)提供醫(yī)療保健服務。西門子醫(yī)療是醫(yī)療成像系統(tǒng)的主要制造商，包括計算機斷層成像、核磁共振成像等。他們還提供一系列醫(yī)療設備和解決方案，包括穿刺手術導航定位系統(tǒng)，用于引導和定位介入手術。

（六）Philips Healthcare

（來源：Philips Healthcare官網(wǎng)）

Philips Healthcare是荷蘭跨國公司飛利浦（Royal Philips）的醫(yī)療業(yè)務部門，成立于1891年，總部位于荷蘭阿姆斯特丹。Philips Healthcare致力于提供高質量的醫(yī)療設備、服務和解決方案，其業(yè)務領域包括診斷成像、影像引導治療、患者監(jiān)護和信息系統(tǒng)、家庭醫(yī)療護理等。公司在穿刺手術導航定位系統(tǒng)領域提供創(chuàng)新的產(chǎn)品和技術，用于提高手術的準確性和安全性。

05

 結語

隨著穿刺手術在臨床實踐中的廣泛應用，對手術定位和導航的需求不斷增加。患者個體差異、復雜病例和高風險操作要求提供更精確的手術引導和定位。這些臨床需求推動了穿刺手術導航定位系統(tǒng)的研發(fā)和應用。此外，在醫(yī)學影像技術和導航技術的支持下，穿刺手術導航定位系統(tǒng)有望憑借病灶智能識別、穿刺路徑規(guī)劃、手術環(huán)境感知、機械臂穿刺等功能，輔助醫(yī)生實現(xiàn)安全、精準病灶穿刺，為患者提供精準、微創(chuàng)的診療服務。

主編｜趙清     審核｜祎禾    排版｜miya

本文由“健康號”用戶上傳、授權發(fā)布，以上內(nèi)容（含文字、圖片、視頻）不代表健康界立場?！敖】堤枴毕敌畔l(fā)布平臺，僅提供信息存儲服務，如有轉載、侵權等任何問題，請聯(lián)系健康界（jkh@hmkx.cn）處理。

相關知識

導航經(jīng)顱磁刺激技術在語言功能區(qū)定位中的應用
最新指南：一文讀懂羊穿 絨穿 臍靜脈穿刺
雙十一購dido醫(yī)療級血壓手表，超長續(xù)航和精準測量一次搞定！
可穿戴式健康監(jiān)測系統(tǒng)研究與展望
北京航空航天大學主頁平臺系統(tǒng) 陶春靜
確診癌癥一定要穿刺嗎？
用于腦卒中病人手功能康復的功能性電刺激系統(tǒng)的研制
【產(chǎn)檢建議】一文讀懂羊水穿刺
羊水穿刺有風險嗎，一定要做...@婦產(chǎn)科董焱醫(yī)生的動態(tài)
羊水穿刺是檢查什么的？為你詳細解...@李婕醫(yī)生的動態(tài)

網(wǎng)址: 一文淺析穿刺手術導航定位系統(tǒng) http://m.u1s5d6.cn/newsview348532.html