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成果一：一种微介入磁控诊疗导管
所属领域
医疗器械
成果简介
微介入手术作为现代医学的重要组成部分，在临床治疗中展现出广泛的应用前景。利用先进的影像学设备引导，通过细径导管或治疗探头直接作用于病变部位，实现局部治疗，避免了传统手术的大面积创伤。在肿瘤疾病中，微介入手术可精准地破坏肿瘤组织，同时保护周围正常组织，提高治疗效果。对于心血管疾病，能够快速恢复血流通畅，缓解患者症状。然而，微介入手术严重依赖于介入式工具，目前介入手术的导丝或导管在操作上通常是依赖于医生的临床经验，操作难度较大，在检测过程中无法实现对其移动路径进行精准的控制，且稳定性较低。
本成果提供一种微介入磁控诊疗导管，通过将磁环和第一柔性导管进行连接并组成连续体，将用于检测的检测电极穿设于第一柔性导管和磁环内；在进行检测时，借助外部磁场设备与磁环之间产生磁力作用，进而通过该磁力作用控制第一柔性导管能够实现在复杂和受限的环境(血管或组织)中进行移动，能够精准实现疑似病变部位的寻址，通过磁力之间的配合，提高操作时的稳定性，进而提高对病变部位的诊疗效率；同时在第一柔性导管内还穿设有输送管、光纤，分别用于局部病变部位的给药以及光疗，用于和检测电极配合共同实现对病变部位的精准治疗。
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成果二：一种球囊导管制造方法及球囊导管
所属领域
医疗器械
成果简介
血管介入治疗在冠心病、外周动脉疾病及神经血管疾病等临床领域中发挥了至关重要的作用。现有血管介入导管用球囊多采用挤出吹塑这一传统工艺制备，此种制备方法所制成的球囊壁厚均匀性较差。在微血管或复杂血管病变的介入治疗中，球囊壁厚不均匀会导致球囊不均匀扩张，以致于球囊无法充分打开狭窄段，尤其是钙化病变。
本成果提供了一种球囊导管制造方法及球囊导管。通过将粘稠态复合材料粘附于芯轴外侧形成包覆层；之后将芯轴安装于微型车床，利用微型车床将包覆层的层厚刮削至设定厚度，之后加热固化包覆层；然后将固化后的包覆层从芯轴上取下，形成弹性管体；最后将导管穿设在弹性管体中，把导管的外周侧与弹性管体的两端密封固定，以在导管的外侧壁与弹性管体的内侧壁之间形成囊腔，导管具有加压通道，加压通道与囊腔连通，加压通道用于向囊腔内通入流体，使弹性管体膨胀，膨胀后的弹性管体形成球囊；本成果的球囊导管制造方法，通过刮削的方式能够较好地保证球囊的囊壁厚度的均匀性，从而使得球囊能够均匀扩张。
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成果三：一种基于6轴IMU与神经网络的帕金森数据分析笔
所属领域
医疗器械
成果简介
帕金森病已成为全球增速最快的神经退行性疾病之一，现患人数已逾千万。该疾病引发的震颤、僵直及运动迟缓等典型运动症状显著限制患者活动能力，导致生活质量急剧下降。目前，临床诊断与病情监测主要依赖医生对运动体征的主观观察，评价结果易受经验差异影响，缺乏客观、可量化的判定标准，相关检测依赖精密仪器与专业操作，仅能在大型医疗中心完成。
现有技术中，有将惯性传感器（IMU）集成到手套或手表上，通过采集患者完成如手臂伸展或静息动作、指鼻实验等的数据，使用算法计算等级量表上的严重程度评分来评估帕金森震颤和运动迟缓等症状。然而，其对标准化动作范式的高度依赖导致认知障碍或高龄患者依从性差，且流程难以在不同场景下保持一致。同时，织物滑移、佩戴位置差异及左右手症状不对称会引入额外伪影。并且，高功耗、频繁充电以及定制化带来的成本与维护问题，也阻碍了该方法在临床与居家环境中的大规模推广。
为了克服现有技术的不足，本成果提供了一种基于6轴IMU与神经网络的帕金森数据分析笔，主要模块包括：数据采集模块，用于通过内置于笔杆的6轴IMU采集患者的书写数据，并将所述书写数据发送到数据分析模块，所述书写数据包括手部的震颤方向、震颤频率和震颤幅值数据；数据分析模块，包括内置于笔杆的MCU，用于接收所述书写数据，校准所述书写数据的零点漂移，并将校准后的数据输入MCU内的预训练的一维卷积神经网络，得到分类数据，基于预设阈值分析所述分类数据，得到患者的健康状态。本成果的笔可以采集患者在自然书写动作下的运动数据，并通过一维卷积神经网络模型在笔端完成实时数据分析，实现了高准确率的帕金森病即时数据分析。此外，本成果的笔设计为普通笔形结构，制造简单，成本低廉，用户只需像使用常规签字笔一样进行自然书写，无需执行复杂的标准化动作范式，从而大大降低了使用门槛，提高了患者的依从性，尤其是认知障碍或高龄患者。
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成果四：一种基于超声驱动的微针阵列药贴
所属领域
医疗器械
成果简介
皮肤是人体最大的器官，其保护机体免受病原体、有害化学物质、外界环境和体温调节的侵袭，防止脱水，并且由于其内部存在神经末梢，是一个敏感的器官。皮肤独特的生理结构为通过皮肤运输治疗剂进行疾病治疗提供了机会，因为皮肤中丰富的血管和淋巴管与人体其他部位建立了良好的联系。然而，皮肤屏障不仅保护人体免受病原体的侵害，而且还严重阻碍了药物的经皮递送。
经皮给药系统因其无痛、无创或微创、避免肝脏首过效应等优点，在治疗各类疾病中发挥了引人瞩目的作用，它可以直接靶向皮肤上的病变部位，减少与全身给药相关的不良反应，提高患者的依从性。成为代替口服给药和注射给药的新兴治疗方式。然而由于皮肤角质层屏障作用的阻碍，诸多药物难以通过完整皮肤进入体循环，导致了经皮给药效率较低。
本成果提供了一种基于超声驱动的微针阵列药贴，包括超声控制电路和微针阵列药贴本体，微针阵列药贴本体包括换能器和设置在换能器前面板上的微针阵列，微针阵列表面生长有用于装载药物的纳米管，超声控制电路与换能器电连接，通过利用超声控制电路驱动换能器工作产生机械振动，一方面可以降低微针阵列的穿刺力，实现纳米管内药物的快速、高效释放，另一方面，超声空化效应可以增强药物穿透生物屏障的能力，使药物更有效地到达目标组织或细胞，从而解决了现有技术中经皮给药时间久、给药效率低等难题，实现了经皮给药的快速、高效给药，在经皮治疗方面具有重要的临床意义和价值，并且，通过利用微针阵列表面的纳米管实现药物的存储和释放，可实现亲水性药物和疏水性药物的高效递送，且不需要额外储药层，使得器件结构简单。
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成果五：基于石墨烯微电极阵列的细胞内动作电位稳定监测方法、系统
所属领域
生物与新医药
成果简介
记录心肌细胞的细胞内动作电位对于研究心脏的电生理学、心肌病和药物开发具有重要的意义。膜片钳电极作为记录胞内动作电位的金标准。对于膜片钳技术，依赖精密仪器与操作者经验，并且需要在记录过程中形成千兆欧姆级封接，易导致细胞膜机械损伤或穿孔，影响细胞活性和长期记录稳定性。电压敏感染料/蛋白质的荧光信号通常变化较弱，信噪比较低。长时间高频激光激发易引发光漂白和细胞活性损伤，限制连续监测时长。细胞通常在细胞内记录后几小时内死亡。垂直纳米微电极阵列结合穿孔方法中，依赖电极尖端刺入细胞膜可能破坏膜完整性，导致细胞离子泄漏或凋亡，尤其对脆弱细胞(如心肌细胞)影响显著。基于短脉冲电压或光照的电穿孔和光穿孔方式通常是引起细胞可逆的穿孔，细胞膜表面的孔在较短的愈合时间内(～10min)胞内信号逐渐转换为胞外信号，这限制了胞内动作电位的长期检测。
为解决现有技术中存在的技术问题，本成果提供了基于石墨烯微电极阵列的细胞内动作电位稳定监测方法、系统。通过石墨烯微电极记录细胞外场电位信号；对所述细胞外场电位信号进行预处理，并将预处理后的细胞外场电位信号输入信号预测模型，得到细胞内动作电位信号；其中，所述信号预测模型用于表征所述细胞外场电位信号与所述细胞内动作电位信号之间的联系；基于连续的所述细胞内动作电位信号，对细胞内动作电位进行持续监控。本成果通过细胞外场电位信号预测细胞内动作电位信号，有利于缓解细胞内记录带来的细胞损伤问题，实现稳定监测，并有利于提升监测准确度。
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技术转让、技术许可
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