嗓音显微外科是结合显微镜和支撑喉内镜、CO2激光及冷器械等设备的多设备融合微创手术。 一、项目分类 重大科学前沿创新 二、成果简介 嗓音显微外科是结合显微镜和支撑喉内镜、CO2激光及冷器械等设备的多设备融合微创手术。嗓音是人类“第二张脸”，患者期望值高，但声带解剖结构精细、发声生理复杂。另外喉气管所在位置深、手术空间狭小、路径狭长，操作困难；再者多种高精度设备配合应用不易，因此，嗓音显微外科对于嗓音外科医生有着很高的技术要求，以往咽喉嗓音显微外科只可“言传”不可“身教”，医生培养时间长，“十年难培养一个专家”。对于医疗资源匮乏的基层地区，难有喉科医生成长的土壤；即使是有较好培训体系的大型医院，低年资医生的实际操作教学也往往只能通过电视录像观察或在上级医师指导下对患者进行有限的操作。这是造成低年资医生技术成长慢、学习曲线、周期长的主要原因之一。有鉴于此，提出一种可供不同年资医生模拟操作的设备，以提高咽喉嗓音外科医生的手术技巧是很有必要的。 模拟医学作为一门利用模拟技术创设模拟患者和临床情景来替代真实患者进行医学实践教学的学科，在国际上已经逐渐成为医学教育一项基本教育方式。上世纪90年代有训练功能的模拟人进入国内，随后随着虚拟现实技术的推广，在腹腔镜等微创手术培训中得到长足发展。 目前耳鼻喉科的模拟医学教育还处于发展阶段。咽喉微创领域的模拟医学教育国内外都基本是空白的状态，2019年我科自主研发了一种喉显微外科手术模拟训练装置，其包括用于固定离体喉（猪喉）标本的喉体固定模块、以及用于固定喉镜的喉镜固定模块。该训练模拟器采用了动物（猪）喉标本（市场上可以批量购买，极容易获得）及专业显微外科手术设备器械模拟手术环境，防真度高，操作者使用显微镜通过支撑喉镜观察声带，并可使用实际手术器械、CO2激光等进行模拟手术。实现了在真实的生物咽喉结构中进行粘膜下注射、微瓣制作、声带病变处理、显微缝合、CO2激光手术等模拟操作，通过“无风险”的重复模拟操作培训，缩短学习曲线，熟练掌握技巧，提升医生的信心，改善医疗质量及安全，减少医疗失误；近乎全流程模拟，有效提升对流程与程序的熟练程度；“让学员数十次的反反复复练习，使他们闭上眼睛也能完成操作”，迅速掌握嗓音显微外科得的高难度精细化技术操作，开创该领域全新的教学培训模式。 我们的模拟系统高度重现了真实咽喉微创手术场景，由可旋转调节铝铁合金底座（①）、可伸缩旋转喉镜固定架（②）、以及可移动固定的PVC塑胶底板（③），三大模块协同模拟完成真实手术世界中的支撑喉镜暴露及固定。而模拟系统里的另一重要模块——可灵活调节的托手架（④），则是适应人体工程力学及咽喉手术特点、提高术者手操作稳定性的重要组成部分。 我科前期在咽喉微创领域做了系列创新技术探索和研究，开展及发表相关创新技术高质量SCI论著10余篇。如率先开展Hopkins镜下气管支气管异物取出术，大大降低手术难度及风险 ( Eur Arch Otorhinolaryngol. 2012;269(3):911-916.) (Annals of Otology. Rhinology & Laryngology 120(7):484-488).。应用CO2激光的黏膜下剥离治疗喉乳头状瘤，减少手术创伤及降低肿瘤的复发（Acta Oto-Laryngologica, 2010; 130: 281–285）（中华耳鼻咽喉头颈外科杂志 51.10(2016):727-732.）（山东大学耳鼻喉眼学报2018 年11 月第32 卷第6 期）等。针对CO2激光技术应用发表“CO2 激光在咽喉科疾病治疗中的应用进展”（临床耳鼻咽喉头颈外科杂志2018第32卷19期1447-1449）；主持的“早期前联合累喉癌的开放及和内镜微创术式对比”的全国多中心前瞻性临床研究正在顺利进行（中山大学5010项目，项目编号：2017004·科研 [2017]71号；10年200万）。针对微创手术技巧，我科团队主编的人卫重点书刊：《咽喉微创手术的策略及技巧》，即将出版。同时，培训班也有《咽喉微创技术模拟培训手册》指导学员操作，也即将出版，为咽喉微创模拟培训积累的大量的经验，方案及教材，已形成较为完善的模拟培训体系。

心血管微创手术磁导航技术是指手术者通过计算机远程控制系统操作由两个半球形的永久磁体和推进系统组成的设备，利用磁场来引导导管行进的方向，从而对一系列复杂多变、危险系数大、常规介入手术方法失败的多种心脏病变进行介入治疗的一项新技术。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 心血管微创手术磁导航技术是指手术者通过计算机远程控制系统操作由两个半球形的永久磁体和推进系统组成的设备，利用磁场来引导导管行进的方向，从而对一系列复杂多变、危险系数大、常规介入手术方法失败的多种心脏病变进行介入治疗的一项新技术。国内外多项病例报告显示，该技术不仅能够减少术者和患者的X射线暴露时间，而且能够提高各种介入手术的成功率，扩大了介入手术的适应病症范围，同时减少了手术带来的负面影响及潜在的风险。 由于磁导航系统价格昂贵，一个配备有磁导航系统的电生理导管室的造价是常规电生理导管室的3倍左右，这是磁导航系统在国内普及遇到障碍的原因之一。此外，传统的磁导航技术中，实现一个磁场坐标的定位需要同时使用三个单轴磁场传感器，且传感器与计算机通过有线连接，这种方案限制了磁导航的定位精度，同时也增加了手术的难度。因此，如何对现有磁导航技术进行技术创新，使其成本降低的同时还能让手术更加精准，过程更加简单，是未来国内磁导航需要攻克的难题。 图1 单器件实现三维磁传感原理 图2 系统框图 三、技术优势 本成果提出的磁导航技术方案中，一个磁场传感器便可以实现三个方向的磁场感知，具有高的空间分辨率和集成度，极大地缩减附有传感器端的导管尺寸，同时利用无线传输技术使心脏微创介入手术变得更加简单。 性能指标 线性度范围：x方向：±20Oe，y方向：±20Oe ，z方向：±20Oe； 灵敏度：x方向：377V/A/T，y方向：345V/A/T ，z方向：625V/A/T； 线性度误差：x方向：2.3%，y方向：2.9% ，z方向：3.3%。 四、专家介绍 游龙，华中科技大学光学与电子信息学院教授，博士生导师，自旋电子器件及系统课题组组长。自2001年起一直从事自旋电子技术国际前沿课题包括磁记录、磁传感和磁逻辑等领域相关的物理、材料及器件研究。近五年来，面向国家重大需求和国际前沿，在非挥发性随机存储器、自旋神经形态器件、自旋逻辑计算电路、自旋信息安全芯片和磁场传感器等领域开创性地提出了多项重要的新技术概念和设计方案，尤其首次实现了使用单个器件对三维磁场的探测以及存储。相关成果以第一作者或通讯作者已在Nature Nanotechnology, Nature Electronics, Proceedings of National Academy of Science (PNAS), Nano letters等国际学术期刊发表40余篇学术论文。

XM-PF剖腹手术切开缝合训练模型（开腹、关腹操作模型）   一、功能特点： ■ XM-PF剖腹手术切开缝合训练模型（开腹、关腹操作模型）采用高分子材料制成，仿真度高。 ■ 模型为成年人腹部局部结构，皮肤、皮下组织、腹壁肌肉有弹性，可进行腹部切开，层次分明。 ■ 用于训练剖腹和关腹手术切开缝合技能，内有模拟内脏组织，增加操作难度。 ■ 腹腔内的气球加压后可使腹壁垫处于绷紧状态，并模拟腹腔内环绕的真实肠管，训练学生在剖腹和关腹手术操作时避免损伤腹腔内的肠管。 ■ 皮肤和模拟内脏可更换。 ■ 可反复进行练习。   二、标准配置： ■ 剖腹手术切开缝合训练模型：1台 ■ 说明书：1册 ■ 保修卡合格证：1张

成果的背景及主要用途： 近距离放射治疗是通过穿刺手术将放射性药物植入病灶，通过放射性药物阻 断癌细胞增殖，达到治疗的作用。课题组主要研究低辐射损害、高精度、高可靠 性，核磁兼容微创放疗手术机器人，图像导航手术辅助平台等技术；满足三维精 准微创放疗手术需求。 技术原理与工艺流程简介： 1. 机器人系统设计及制造 通过对图像导航的近距离粒子植入引导机器人结构设计及控制部分的研究， 解决了核磁图像导航机器人结构兼容性、材料兼容性和控制兼容性等难题。解决 了超声图像导航机器人的自动控制技术和基于图像及电磁传感装置的反馈控制 技术。 在穿刺针局部放入放射性粒子，经微创进入人体后，放射性粒子会留在体内 发生作用。目前已有成品，下一步开发目标是可以放入液体药物，经手术机器人 直接注入病灶中。 2. 图像导航系统平台 自主研发具有自主知识产权的图像导航手术辅助平台软件。能够完成病人的 数据管理，三维重建，三维剂量规划，术中导航和术后验证等功能，是微创放疗 手术必不可少的部分。 本软件特点是能否针对用户需求进行模块化组合，减少用户投入。软件能实 现多种图像模式融合，便于术前核磁、CT 检查与术中超声图像导航的匹配。三 维剂量规划可以实现保护周边健康器官，最大限度进行放疗的作用。 3. 力学机理及轨迹规划 轨迹规划是手术规划的重要组成部分，在局部放疗手术中，粒子的准确植入， 是躲避重要器官，准确到达目标位置，获得准确剂量的关键技术。本技术通过对 穿刺过程针与人体软组织力学的研究，确定穿刺点及最优手术轨迹。 应用领域：医院、医疗器械公司技术转化条件：大型医疗器械公司 合作方式及条件：根据具体情况面议

本实用新型公开了一种新型的眼科微调手术刀，包括刀柄，所述刀柄为中空结构，刀柄内设有滑槽，且滑槽内设有刀片，所述刀片包括刀刃与刀杆，刀刃与刀杆连接，且刀杆的下方设有卡齿，所述刀片的下方设有固定转轴，固定转轴与刀柄的内壁连接，且固定转轴的外壁上套接有齿轮，所述齿轮的一侧设有档杆，档杆与齿轮相配合，且档杆与刀柄的内壁连接，所述档杆远离刀柄的一端连接有弹簧，且弹簧与刀柄的内壁连接，所述档杆上连接有曲杆，且曲杆的上方设有挡柱。本实用新型，结构简单，设计合理，能够准确稳定的调节刀片，并且能够固定刀片，避免在使用时刀片回弹，引起事故，通过转动螺栓调节手术刀，省时省力，具有极强的实用性。

由齿条板，固定臂，活动臂，拨轮，摇柄把，带齿拉钩，活动U形档板组成。采用稀有金属钛合金制作，齿条板长270mm，固定臂长180mm，活动臂长220mm，带齿拉钩2个，活动U形档板一个。该器特点是：活动臂上带有二个带齿拉钩，胸骨错位度增大时不易滑脱，固定臂一端是六方形，活动U形档板套上后可变换12个角度，手术野暴露清晰，术者操作方便。

本系统包括位置跟踪和被动机械臂两个硬件平台，前者用于采集手术对象和器械的位置信息并量化医生手术操作；后者用于固定手术路径并辅助医生完成精密手术操作；在此基础上，根据临床环境制定科学合理的计算机辅助手术方案、操作规范和安全控制策略。提高了手术精度和安全性。本课题已经成功完成脊柱磨削导航手术一例，机械臂辅助髓内钉远端固定手术一例。 本项目成功完成了全球第一例计算机辅助下的脊柱减压手术，解决了目前骨科手术临床中普遍存在的医学图像信息使用不充分，手术精度不高，X射线辐射伤害大等具体问题。

有效、方便、快捷的伤口冲洗在骨科手术、车祸伤，战伤、特别是大地震后创伤患者和手术患者中的救治中发挥重要作用。本产品可适用清创手术、骨科手术、神外手术、烧伤手术、普外手术等各类手术。现在临床使用非常小量的一次性加压冲洗枪（主要是国外进口），价钱昂贵，在使用中也存在一定的弊端。目前临床广泛使用的仍是传统的生理盐水瓶简易伤口冲洗。该装置系列产品研发能填补国内在此领域的空白满足临床工作的迫切需要。

本成果为自主研发的神经外科智能导航与手术机器人系统，核心包括手术规划软件、导航定向系统、机器人辅助器械定位和操作系统。 该系统能够提供开放的人工智能建模与手术规划功能，让建模与规划更加智能；提供个性化3D打印部件功能，让导航设置更简便，术中操作更安全；具有界面友好、功能强大的神经外科建模与手术规划软件，支持CT/MRI多模态图像自动配准融合、智能重建、解剖测量、手术方案设计等功能。此手术机器人可用于脑外科手术、活检、电极测量、囊肿或血肿等手术。机器臂可实现精确的术中定位，手术更加微创，并且可以连续稳定工作，降低医生疲劳程度，提高手术安全性。

XM-YQ术前无菌术操作训练模型人   一、功能特点： ■ XM-YQ术前无菌术操作训练模型人采用高分子材料制成，仿真度高，皮肤纹理清晰可见。 ■ 模型为成年女性大半身人，体表标志明显，胸廓骨骼标志、髂骨、髂前上棘、耻骨等可触及，便于操作定位。 ■ 用于病人手术区的准备练习、手术区域皮肤消毒、铺无菌布单。 ■ 练习各处手术切口的术前无菌操作：头、颈、胸、腹、肢体近端等。 ■ 可进行各部位包扎、伤口清洗、换药等练习。 ■ 可反复进行练习。   二、标准配置： ■ 高级术前无菌操作模拟人：1具 ■ 说明书：1册 ■ 保修卡合格证：1张