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艾瑞迈迪医疗科技其MR手术导航系统让医生“全知”微创手术

导读: Ariemedi应用混合现实技术将医生能够感知到的术野信息量提高10倍以上,使手术区域的组织器官结构对医生完全可见,避免手术失误。

动脉网第一时间获悉,专注于医学混合现实的医疗科技公司Ariemedi(中文名:艾瑞迈迪医疗科技)近日获得了数千万Pre-A轮融资。本轮的投资方为普华资本。

Ariemedi主要将术前获取的3D影像数据(MRI或CT)与术中实时采集的2D影像数据(超声、X光或内窥镜)进行实时融合导航,通过术中实时空间配准技术将规划的手术路径和组织器官三维结构提供给医生,同时,通过运动分析技术在术中实时对器官的三维运动信息进行估计和预测。依托混合现实技术(MR),将3D和2D信息实时融合显示在医生的视野中。

Ariemedi应用混合现实技术将医生能够感知到的术野信息量提高10倍以上,使手术区域的组织器官结构对医生完全可见,避免手术失误。

Ariemedi致力于研发和生产内镜、超声和X光引导手术导航的系统和设备,研发的新型导航产品可应用于各类微创手术过程,包括:肿瘤(颅底肿瘤、肝肾肿瘤、肺癌等)、血管类疾病(冠心病、主动脉夹层、血管瘤等)、骨骼类疾病(髋膝关节假体置换、脊柱修复等)的精准诊疗过程。

Ariemedi研制的系统和设备将使微创手术诊疗变得更高效、更安全、更智能。公司利用MR、AI、人机交互和图像处理技术实现多模态医学影像在手术中的实时融合显示,显著增强医生对病人体内器官组织的感知与识别,使手术区域的组织器官结构对医生完全可见,解决医生手术中的“盲区”问题,让高风险、复杂的微创手术可控性更高,实现精准诊疗。

目前微创手术中,由于术野小,医生需根据自身经验脑中建模,手术中非常依赖医生经验。针对微创手术的辅助导航系统在临床中具有重要意义和巨大市场,Medtronic、Brainlab、Xion,Scopis等国际医疗设备厂商在微创手术导航方面都投入了大量研发资源。

手术导航市场主要还是被欧美垄断,2016年的数据显示,通过审批的手术导航产品中,手术导航产品公司中BrainLAB公司占32.5%,Brainlab AG公司占比20%,美敦力公司占比15%,Stryker公司占比10%以及其他一些公司。加大手术导航上的投入研发,是我国医疗器械科技创新亟待追平的短板。国家《“十三五”医疗器械科技创新专项规划》明确指出,要加快发展虚拟现实、增强现实、定位导航等前沿技术。

Ariemedi从2016成立以来,实现了快速发展。两年时间Ariemedi经历了两轮融资,并且入选中关村高科技企业。现已入驻石家庄,开展2000平米生产基地建设。

现在微创手术“盲区”大,Ariemedi让医生“透视”手术降低手术风险

微创外科手术创口小、术中出血少、病人术后恢复快,已被广泛应用于临床诊疗过程。目前,术中实时引导图像主要包括内窥镜、超声和X光。

内窥镜引导手术将内窥镜送到体内病灶处,在内窥镜直视下进行诊疗操作。内窥镜引导手术改变了传统手术的诊疗方法,减少了手术对于皮肤、软组织及骨性结构的破坏,降低了手术并发症概率。

然而,内窥镜仅能显示腔道内的表面信息,无法看到皮下的组织结构,此外,内窥镜操作空间狭小,手术操作严重依赖医生经验,该过程对于经验不足的医生或解剖结构复杂的病灶区域具有很高的危险性。针对这一问题,Ariemedi通过虚拟路径规划、内窥镜标定及动态校准技术,实时构建内窥镜参数模型,进而通过虚实融合渲染技术实现术中内窥镜的精准实时导航,引导手术器械准确定位病灶,进行高效诊疗。

艾瑞迈迪医疗科技其MR手术导航系统让医生“全知”微创手术

内窥镜引导手术发展历史

超声是肝肾肿瘤的介入治疗的主要引导图像之一。我国是肝癌高发国家,每年新发肝癌病人约39.5万人,死亡38.3万人,并以5%的速度增长,世界上一半的肝癌患者都来自中国。

在肝脏疾病治疗手术中,肝脏受呼吸影响,产生大幅度非刚性运动,严重影响术中医生对病灶位置的估计,从而大大降低了手术操作精度。Ariemedi利用四维CT影像构建了肝脏的呼吸运动模型和不可压缩形变模型,通过呼吸运动模型对穿刺过程的呼吸运动进行校正,不仅能为医生提供准确的病灶位置,而且能够反映手术器械与病灶间精确的空间相对关系,从而使肝癌的微波消融过程更加精准。另外,构建的不可压缩形变模型可用于肝癌微波消融后的精确量化评估。

艾瑞迈迪医疗科技其MR手术导航系统让医生“全知”微创手术

肝癌微创治疗设备销量比及注册时间

X光引导是血管类疾病诊疗的主要途径。以B型主动脉夹层为例,其误诊、漏诊率高达70%,若不及时进行治疗,5年内形成夹层动脉瘤的概率超过50%,一旦破裂致死率达到85%。目前X光引导腔内修复术(TEVAR)是B型主动脉夹层的主要疗法。

X射线是透视投影成像,在成像的过程中损失了大量的空间立体信息,医生通常只能根据少数的几幅二维投影图像对病灶进行判断,主观性较强,手术效果严重依赖医生经验。Ariemedi研发的血管三维重建技术可有效地弥补X射线造影成像的不足,可为医生提供直观、立体的血管四维结构信息,可辅助医生对血管直径、长度、截面积和最佳视角等进行精准测量。此外,Ariemedi研制的血管2D-3D实时融合系统可帮助医生精准感知血管深度和拓扑结构,从而实现心血管疾病的精确诊断和介入治疗。

艾瑞迈迪医疗科技其MR手术导航系统让医生“全知”微创手术

国内外B型夹层TEVAR治疗占比

丛伟建告诉记者,虽然微创手术具有诸多优势,但是目前微创手术在临床上也遭遇了许多限制。微创手术的术野小,处理复杂的组织结构非常困难;此外,微创手术器械对医生的操作技术要求高,并非普通医生可以轻松上手。这些因素导致了微创手术在一些临床应用中效率低,严重依赖医生经验,限制了微创手术的推广。

在混合现实手术导航技术上,Ariemedi具有独创优势,通过实时融合显示多种模态的医学图像,提高医生对手术区域人体组织的三维和四维结构的感知,对器官、组织的运动和形变进行实时估计,减小微创手术的操作难度,提高手术效率,降低手术风险。

团队深耕科研,产学研医结合

Ariemedi是从北京理工大学转化而来的一家高新技术型企业,与中国人民解放军总医院、协和医院、华西医院、中日医院、安贞医院、上海九院等知名三甲医院建立了紧密的合作关系,与上海微创等多家国内上市公司开展了深入的合作,并于2018年初获得了“中关村高新技术企业”称号。

公司依托北京理工大学研究团队长期从事混合现实、医学影像智能分析、手术导航和人机交互等方面的研究工作。先后获得国家973、国家863、十二五支撑计划项目、十三五重点研发计划项目、国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金重大仪器专项等20余项。研发团队是“十五”、“十一五”、“十二五”优秀科研团队。

研发团队与中国人民解放军总医院耳鼻喉科共同承担了863目标导向项目,研制了国内第一套应用于颅底肿瘤诊疗的增强现实手术导航系统。与中国人民解放军总医院介入超声科共同承担了十二五支撑计划项目,研制了基于混合现实的内镜引导手术导航系统和超声引导手术导航系统,并开展了大量的临床研究工作。目前,与解放军总医院、北京协和医院、北京安贞医院、上海九院、上海微创公司等多家机构共同承担多项国家十三五“数字诊疗装备研发”重点专项的研究工作,正在研发用于肝癌、肺癌、髋膝关节置换以及主动脉夹层的混合现实精准手术导航系统。

北京理工大学由中华人民共和国工业和信息化部直属,科研实力雄厚。在动脉网(微信号:vcbeat)去年盘点的15所高校(含中科院计算机所、声学所、软件所、自动化所)73名专家的研究领域和所在实验室的硕博人数,北京理工位列前10席。

Ariemedi的核心研发团队来源于北京理工大学光电学院,依托国家 “北京市混合现实与新型显示工程技术研究中心”和“光电成像技术与系统教育部重点实验室”进行人才培养。核心研发人员都具有虚拟现实与增强现实、人工智能、人机交互、医学影像分析和计算机视觉等方面的研究经验,聚集了国内外混合现实领域的顶尖人才。

Ariemedi的研发团队在这些领域已经有十余年的研究和产业合作经验,有极强的研究基础和经验积累,发表过大量顶级论文,获得过多个国家和省部级奖项。公司的研发团队相关研究成果发表高水平SCI期刊论文80余篇,申报国家发明专利60余项,已授权20余项。研究成果于2014年获教育部技术发明一等奖,2017年获国家技术发明二等奖。

加速市场布局,拓展海外业务

目前,Ariemedi国内市场道路已经展开。 Ariemedi瞄准国内外市场,在国内已经与十数家顶尖医疗院校、医院开展合作和临床系统测试。在产业界中,Ariemedi与上海微创等医疗器械企业积极开展合作开发,推动混合现实技术在临床诊疗中的应用。

此轮融资也将加速市场布局和产品落地。Ariemedi创始人丛伟建告诉动脉网记者,本轮资金主要有三方面用途:

第一,资金将用于生产基地建设、CFDA临床认证和医疗器械注册证审批。

第二,扩充混合现实医疗开发团队、加大临床产品合作范围、加速多元化产品转化落地。

第三,完成混合现实医疗产业链布局。Ariemedi将在现有国内十余家顶级医疗机构深度合作的基础上,与全球更多医疗机构及厂商展开战略合作,逐步拓展欧洲和美国业务。

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