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中科搏锐: 开启脑血氧无创实时监测新时代

3秒钟你能做什么?喝口水?背一个单词?翻一下手机?思考一下人生?也许拿掉3秒对于你没有任何影响,可是如果你的大脑缺氧3秒钟,却绝对是生命不可承受之重。据科学证明,人类大脑所能承受的缺氧极限仅仅是3秒钟,超过3秒则会出现头晕、头痛等症状;而超过1分钟,则会出现昏迷、呼吸困难甚至是死亡。毫无疑问,脑组织对缺氧十分敏感,短时间缺氧就有可能造成中枢神经系统不可恢复的损伤。

近年来,随着我国人口老龄化、饮食结构转变、工作压力大等原因,脑卒中(即“脑梗”)患者越来越多。据《2017年中国卒中防治报告》显示,我国40岁以上人群现患和曾患脑卒中人数为1242万,愈后存活人群中70%留有不同程度的残疾。此类疾病已经成为部分中国人口因病返贫的重要影响因素之一。即便是在医疗条件相对发达的地区,对于脑卒中的预防和控制仍然缺乏有效手段。对于北京市而言,脑卒中已经排在死亡原因的第一位。在医院就诊和各类手术过程中,脑卒中发病率依然高达5%~15%不等。

为了攻克脑卒中治疗难题,人类医学界进行了前仆后继的探索,各国在官方层面也建立了相关防控体系。其中,“脑血氧饱和度”作为脑卒中监测的重要指标,获得了学术界广泛认可。目前,“脑血氧”指标监测临床应用范围包括重症监护室(ICU) 、手术室、麻醉科、神经内外科、心脏内外科,心肺复苏、儿童心脏外科手术,可在手术期脑氧监测、术后脑氧监测、脑血管病、脑缺氧等方面发挥重要作用。脑氧监护可以使心脏外科手术后脑卒中发生率下降2%,这也就意味着,在1000例手术患者中,脑卒中病人可以从25个减少至5个。

目前,国内临床上检测脑血氧饱和度多通过在颈动脉和颈静脉埋置导管,需要对患者做深部血管穿刺,不定期采集颅内血样,然后将血样放置于血气分析仪内进行检测。一方面,这种侵入式的检测方式有较大的出血风险,因为是动脉插管,所以止血不到位可能造成体内出血;另一方面,对创采血进行检测,只能在某些时间点进行数据采集,不能作为监护手段进行脑氧实时监测,不仅造成信息滞后,而且在面临突发状况时无法及时干预。

中科博锐(北京)科技有限公司,作为从中科院自动化所成长起来的高新技术企业,在脑卒中研究方面,参与了多个国家级研究课题和临床试验,目前已经达到了国内研究领域的顶尖水平。其采用NIRS法检测脑血氧,以独创的结构设计和算法设计研发出了无创、多通道、实时监测的脑氧监护仪和国内外首创的无线便携式脑氧头带。无线便携式脑氧头带可同时采集6个血氧通道,提供3个部位的血氧信息,是目前通道数最多、包含血氧信息最全面的设备。

对比传统脑血氧检测方式,此设备不仅能够实现无创检测,而且能够实时连续监测脑血氧饱和度及组织血氧饱和度。其中,脑血氧仪首次融入心率信号的同步采集功能,实现了双指标监测。集发光源、光敏器件、微处理器、电源模块、加速度计、蓝牙模块等微型模块的脑氧头带可自动检测患者佩戴后的状态,不仅可以智能化的进行信号及信号不同频率的采集。经过优化的低功耗设计可实现24小时连续采集工作,并将数据同步上传至云端,做数据存储和大数据分析。

此外,头带无线便携,患者在监测过程中可自由活动,可用于康复过程中,甚至运动过程中的特殊监测。在产品的设计上,头颅的解剖特性和光学特性都采用了符合国人的参数,更精确适合国人的头颅模型,进一步提升了准确性和灵敏度。比起同类设备及企业,中科博锐团队更具优势。中科博锐前期参与了科技部重大科学仪器研发中光电同步脑活动检测仪开发及科技部973项目的基于影像的脑网络研究及其临床应用等理论基础科研项目,同时参与了国家科学自然基金、科技部重点专项、中科院STS专项等多个项目。产品经过协和医院、天坛医院、宣武医院等不同应用的临床测试,数据准确具有可行性。同时满足不同临床场景需要,尤其是便携式头带为国内外首创,在功能设置和耗材价格上都有优化,具有很高的性价比。

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无线脑血氧头带


据了解,便携式产品已在中国食品药品研究院进行注册检验,同时在协和医院、天坛医院、宣武医院、脑网络组研究中心等进行各项试验。结果显示,监测结果有效、准确、实时、连续,且特有的无线脑氧模块可实现在空间隔离下的脑血氧可靠记录。并于2017年8月获得了北京市食品药品监督局审批的“创新医疗器械产品”称号。目前全北京市仅有9个产品获批,将享受注册过程中的绿色通道和上市后的直接招标。

目前,脑血氧监护仪主要定位是脑卒中治疗检查的医院,便携头带定位于5000万脑卒中高危人群。此外,伴随着2009年新医改,政府加大投入及医保覆盖程度进一步加大等因素,国内医疗行业(医疗设备+耗材+IVD)市场总量从2010年的1284 亿元快速增长至2014年的2760亿元。国际上脑血氧监测已广泛应用于心脏、神经、急救、重症、麻醉等诸多领域,而国内尚无同类产品在医院形成有效应用,临床常用末端指氧监测。因此,随着脑血氧监测应用的增加和国内医疗设备的快速翻新,高可靠、智能化的脑血氧监测产品有着广阔的市场发展前景。

继欧盟以10亿欧元、美国以45亿美元启动人类大脑研究计划后,中国以60亿美元投入的“脑计划”也已开始启动。2016年,国务院发布《科技创新2030—重大项目》,其中脑科学与类脑研究赫然在列。脱胎于中科院自动化所的中科博锐,继承了研究团队近20年来对于脑部结构和功能研究的成果,拥有多项相关专利技术,产品已完成注册检验,于今年完成临床试验,明年4月正式取得注册证。

除了目前的脑血氧监护仪和头带外,中科博锐近期研发产品还包括早产儿脑氧和体温一体式柔性头带、基于视觉活动的意识活动评估与训练系统、基于脑电与脑血氧的多参数麻醉监护仪等,未来研发方向包含脑血氧活动成像设备、无创脑活动干预设备、病房监护一体式解决方案等。

团队方面,董事长兼总经理张鑫博士,中科院自动化所副研究员,兼任中国科学院大学岗位教师,先后主导研发科技部国家重点研发计划、科技部国家重大仪器开发、科技部863 项目、国家自然科学基金等项目课题;首席科学家蒋田仔博士,系著名学者,担任中国科学院自动化研究所脑网络组研究中心主任,澳大利亚昆士兰大学昆士兰脑研究所教授及神经影像与脑网络组实验室主任,是国家杰出青年基金获得者,中国科学院“百人计划”入选者,长江学者特聘教授,973 项目首席科学家。

其中,蒋田仔博士突破了100多年来传统脑图谱绘制瓶颈,领衔绘制出了全新的脑网络组图谱。比之前的脑图谱精细4~5倍,包括 246个精细脑区亚区,以及脑区亚区间的多模态连接模式。研发团队其他核心成员大部分都来源于中科院自动化所,曾共同合作完成多个课题项目,对于产品的原理及后期规划理解深刻。

中科搏锐以“奋勇拼搏•锐意进取”为公司宗旨,一直坚持以严谨的临床应用为导向,通过敏感的市场观察力、精湛的科学技术、性价比优越的产品来满足医患对脑部诊疗的需求,致力于打造最值得医患信任的脑部诊疗器械品牌,努力成为脑部诊疗市场的引领者,为广大医护人员提供脑部最优质、可靠的产品。

责编/李雪敏