2023年11月30日下午,第八届中国分析仪器学术大会(ACAIC 2023)分论坛之“科学仪器在临床中的转化应用论坛”在杭州举办。该论坛由浙江大学生物医学工程与仪器科学学院组织,杭州光拓医疗器械有限公司冠名赞助。
在医疗技术日新月异的今天,科学仪器在临床中的应用已经越来越广泛。例如,核磁共振(MRI)和计算机断层扫描(CT)等高级成像技术,已经能够提供高清晰度的器官和组织图像,对于疾病的早期发现和治疗方案的制定具有重要的价值,此外,科学仪器还广泛应用于生理信号的监测。这些仪器不仅提高了医生的诊断准确性,也使得治疗过程更加高效和安全。
在“科学仪器在临床中的转化应用论坛”现场,由浙江大学生物医学工程与仪器科学学院王玉兴主持,浙江大学医学院附属邵逸夫医院普外科主任医师林辉发表致辞,浙江大学博士生导师胡宁、微创投资控股有限公司研发高级副总裁姜洪焱、浙江大学邵逸夫医院宋向阳、清华大学物理学院教授薛平、浙江大学生仪学院特聘副研究员公培军、西安近代化学研究所总工张皋、浙江大学医学院附属邵逸夫医院主任医师姜支农、中国药科大学工学院教授邓大伟等人参与会议并发表演讲,共同探讨科学仪器在临床中的转化应用及未来展望。
主持人:浙江大学生物医学工程与仪器科学学院王玉兴
浙江大学医学院附属邵逸夫医院普外科主任医师林辉致辞
浙江大学医学院附属邵逸夫医院普外科主任医师林辉在致辞钟说道:“要找到一个生化合作的点,落到实处,让我们的临床需求和科学技术紧密的结合在一起,共同创造价值。今天的论坛是一个科学家与医生交流的平台,希望在此交流中大家可以打破空间的边界,打破的理论的边界,获取更多的创新思想,为临床医学带来更多有价值的产品和技术。”
报告人:浙江大学博士生导师胡宁
报告题目:《心脏细胞传感器件、技术与仪器》
心血管疾病是全球首要死因,全球每年死亡人数超过1700万,占全球死亡人数的30%,预计到2030年的死亡人数超2300万人,而在中国,现有心血管疾病的患者人数超3亿,死亡占比高居首位,比例超过44%,且处于持续上升的趋势。如何高内涵、高灵敏、高安全、长时稳定地开展心脏细胞核心生理学研究,是我们当下亟需解决的问题。
浙江大学博士生导师胡宁在报告中指出了传统的模型与分析技术所存在的问题,如在体动物与立体组织分析模型中就存在通量低、无法定量、分辨率低的问题。由此胡宁也提出了解决思路,从电生理——机械收缩同步一体化传感技术(细胞集成传感机理与同步传感技术有机结合)、高质量的胞内电生理传感(主要是采用模板法精准调控器件的三维结构)、推广心脏细胞传感技术与系统的应用(一体化与胞内细胞模型的临床心脏疾病与临床药物功能精准研究)这三个方向来研究心脏细胞传感技术与系统。当被问到这个单细胞和组织之间有什么关联时,胡宁表示单细胞对细节可能测不到,只能把实验做得更快,将相同信号提取出来。
报告人:微创投资控股有限公司研发高级副总裁姜洪焱
报告题目:《微创医疗在有源医疗器械研发与转化方面的经验及成果》
接下来是由微创投资控股有限公司研发高级副总裁姜洪焱带来题目为《微创医疗在有源医疗器械研发与转化方面的经验及成果》的报告,他以2020年中国城乡居民主要疾病死因构成比来导入,讲述了微创集团研发治疗心脑血管疾病的“利器”,用三个具体案例来讲述微创有源技术研发与转化之路。他表示要有中国心,微创造,引进、消化、创新具有国际品质的起搏器,建立完善的有源医疗器械开发流程,把握好技术引进与自主研发协同发展,实现交叉创新,拓展应用领域。
报告人:浙江大学邵逸夫医院宋向阳
报告题目:《中小乳房的乳腺癌保乳肿瘤整形手术》
美国乳房外科医师协会制定的肿瘤外科技术分为容积移位技术和容积替代技术这两大类,它是指一种保乳手术的整合性方法,包括部分乳房切除,应用容积替代和容积移位技术进行同侧乳房修补重建,适当的对侧乳房对称性手术。宋向阳在报告中基于这种定义和分类进行了案例分享,他说道:“病人的需求是我们医生的导向,技术方法的有备无患才能游刃有余,在创伤大小和美容程度之间平衡,能做小的不做大的;能做远的不做近的,采用全程化管理。”
报告人:清华大学物理学院教授薛平
报告题目:《高速光学相干层析成像及其应用》
接下来进行报告的是清华大学物理学院教授薛平,报告题目为《高速光学相干层析成像及其应用》。薛平老师首先用一组实验数据来向我们展示OCT成像图示,数据集构成由平均血管深度、血管深度标准差、平均血管直径、血管直径标准差。其次OCT可用于基因缺陷早期诊断治疗、850nm皮肤血流研究,在动物及临床实验中,OCT可实时结构与血流成像、对脑肿瘤边界精准识别、提供脑肿瘤高清成像图。最后,薛平老师表示OCT体内变焦可达到1.5毫米、寿命高、也是目前成像最快的,不仅可以扫平激光还可以实时检测快速出CT图,实现实时三维的好处,达到全方位观看的优势。
在谈到OCT能达到的最大深度和优点时,薛平老师回答道:“纯光学的OCT是目前最深的,能到皮肤1毫米左右;而OCT最大好处就是高分辨,灵活便捷,5秒就能看到成像图。”
报告人:浙江大学生仪学院特聘副研究员公培军
报告题目:《针对保乳术的光学弹性成像技术和临床转化》
接下来进行报告的是浙江大学生仪学院特聘副研究员公培军,报告题目为《针对保乳术的光学弹性成像技术和临床转化》。所谓保乳术就是应用手段切除癌症及其周围组织,防止癌症再扩散的同时也保留了乳房。目前术中切缘检测方法有冰冻切片、印片细胞学、X-ray、基于荧光、光谱学和层析成像的新型技术,这些都无法同时满足临床应用对准确性和实用性的要求。公培军老师基于此采用了光学相干层析成像(OCT),可广泛应用于眼科、心血管领域,但在乳腺组织中的应用无法有效区分癌症组织和良性密集组织。公培军老师在此基础下研究了定量微弹性成像(QME),该款成像采用高分辨的方法,选取压缩载荷式定量地成像生物组织的弹性系数,适合三维成像、易与微型化成像探针相结合。
他表示,使用QME仪器扫描之后不会损伤组织,还可以验证可靠性,而成像的时间长短取决样本大小,一般3*3cm的样本,成像时间大约在4分钟。在后续临床转化上,公培军说道:“要建立全自动扫描功能,建立各种不同类型乳腺组织的弹性系数精标准,探索对于其他癌症类型的成像应用。”
报告人:西安近代化学研究所总工张皋
报告题目:《智能穿戴手表与健康管理》
糖尿病在我们日常生活很常见,它作为一种慢性疾病,需要长期的监管和治疗,但在传统血糖、尿酸测量中,采血风险大、无长程监测、依从性差是目前糖尿病监测的难点,无创、动态、连续的监测则是必然趋势,从传统有创到无创动态监测,达到疾病预估的效果。
张皋老师带来的智能穿戴手表具有功能全、个性化、独有性的技术优势,在预防监测糖尿病起到很大的作用,在未来也将会得到大力推广和使用。
报告人:浙江大学医学院附属邵逸夫医院主任医师姜支农
报告题目:《病理仪器介绍》
接下来进行报告的是浙江大学医学院附属邵逸夫医院主任医师姜支农,报告题目为《病理仪器介绍》。姜支农老师从组织病理、分子病理、细胞病理、数字/远程病理这四个方面来介绍病理仪器,并对病理未来发展做出“自动化、智能化、数字化、精细化”这十二字展望。在组织病理方面,自动化、功能精细化、新技术的普及运用和仪器国产化进程是未来的发展趋势。精准医疗,免疫组化仪很重要,因为数字病理是未来发展的方向。数字病理竞争很大可实现数字化,同时数字病理还具有归档整理,人工智能辅助诊断,远程会诊等优势,在未来,自动化发展将会导致所有的人工被替代。
报告人:中国药科大学工学院教授邓大伟
报告题目:《量子点荧光纳米球及抗原快检探索》
最后一个报告是由中国药科大学工学院教授邓大伟带来,题目为《量子点荧光纳米球及抗原快检探索》。邓大伟老师主要从荧光及荧光物质(量子点)、低毒量子点合成及生物医学光学成像、荧光微球设计及诊断试纸条构建这三个方面来介绍量子点。荧光量子产率高、生物相容性好、易偶联、稳定是有机荧光染料的性能要求,而无机荧光量子点具有生物医学光检测的应用潜力,跟有机染料荧光特性差别大。
量子点的高灵敏,高分辨达到了,那它的成本怎么样?跟现有的ICU荧光相比,优点是什么呢?邓大伟老师一一做出解答,首先量子点本身的成本并不高,主要的成本是在抗体上,其次是得跟现有产品做对比。两者相比较的优点是单点更亮,量子点仍然是需要结合抗体,因为它只是一个显像剂,而肿瘤目前没有找到真正意义上的抗体,除了一些融合基因。
科学仪器在临床中的应用已经取得了显著的进步和成果。借助这些精密的仪器设备,医生能够更准确地诊断疾病和制定治疗方案,从而提高治疗效果和患者的生活质量。未来,随着人工智能、大数据等技术的不断发展,科学仪器将会更加智能化和自动化。
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