智能磁共振成像造影剂

1、年 37 卷 第 2 期3.5 在医学科研方面的应用NDI Aurora电磁跟踪系统在医学实验中，可以有效地提供跟踪定位数据，方便了医疗工作者和医学科研工作者能够反复进行一些器械操作的训练和尝试，便于训练操作，对实验数据可以归档统计，有利于科研者进行大量数据的分析统计。4 结果通过使用该跟踪系统，有效地对手术中需要辅助的位置和角度进行精准的定位和实时的反馈，让医生在手术中对操作的人体部位或器官，了解地更清楚，手术操作得更加游刃有余。我们对该定位跟踪系统做了一系列实验，在不同的应用下，设定好特定的参考条件，对5DOF工具和6DOF工具精度测量进行了统计分析，如表1、表2所示。Tab.1 5DOF

2、 tool precision measurement results (mm)表1 5DOF工具精度测量结果（mm）空间三维测量。配合电脑的手术导航系统，让精细危险手术纤毫不差，“命中率”更高。高精度外科手术导航系统及产品在进一步研发中，以脑肿瘤切除手术为例，传统的开颅手术方式是先根据磁共振、CT等影像学资料，判断肿瘤的确切部位，以此制订手术方案。为确保准确性，手术的切口往往比较大，而医生能看到的只是暴露在外的器官表面，如果一不小心损伤了重要的血管、组织，后果不堪设想；如果出于“谨慎”，少切除些肿瘤，又可能带来严重后遗症。究竟切多大切多深，大多依赖于医生的个人经验。有了NDI Aurora系

3、统可在遮挡的情况下进行精确实时的空间三维测量，手术就变得更加安全了。在手术的过程中，系统工具屏幕上出现一幅“实时显现”的脑部结构显示图，这一问题就迎刃而解了，避免了传统算法下的图像位置畸变问题。准确实时监测，避免各种原因造成的手术部位移位、变形所产生的误差5。 由于传统技术如：光学跟踪技术、红外线定位技术的设备还比较昂贵和复杂，阻碍了定位系统在手术导航中的广泛应用。 随着计算机技术、立体定向技术、人工智能技术的发展，NDI 公司生产的Aurora系统在手术导航中的应用日趋完善，并为手术向着微创、精准、安全的方向发展提供了可靠的保证。相信通过大家不懈地努力和不断地完善，迅速地提高系统稳定性和安全

4、性，促进手术导航的规范化、标准化，为医疗事业的发展提供强大的动力支持。1 2 3 4 5参考文献杨述华, 傅德皓. 计算机辅助导航系统及其在骨科的应J.中国医疗器械信息, 2007, 13(2): 1-4.Hott JS, Papadopoulos SM, Theodore N, et al. Intraoperative Iso-C C-arm navigation in cervical spinal surgery: review of the first 52 casesJ. Spine. 2004, 29(24): 2856-2860.罗伟, 李珊珊, 田夫, 等. 虚拟现实技术在医

5、学中的应用J，中华医院管理杂志, 2005, 21(12):837-838.Anderson. Pulsed-DC, postion and orientationmeasurement systemP, United State Patent 5, 453, 686. 1995.9Ito Y, Sugimoto Y, Tomioka M, et al. Clinical accuracy of 3D uoroscopy-assisted cervical pedicle screw insertionJ.Neurosurg Spine. 2008: 9(5): 450-453.例如我们采用奥

6、林巴斯内窥镜，该工具是一个直径15cm半球体，分布40个预知的随机点，测定位置和角度。Tab.2 6DOF tool precision measurement results (mm)表2 6DOF工具精度测量结果（mm）注： 上述所有数据在没有电磁干扰的环境下采集，精度也受工具 设计和金属设计环境的影响。5 讨论综上所述，NDI Aurora系统采用尖端电磁技术，设计为医疗应用，可在遮挡的情况下进行精确实时的智能磁共振成像造影剂磁共振功能成像可检测组织坏死、局部缺血及各种病变，分辨率较高，有利于对疾病早期诊断。目前临床使用的磁共振造影剂大都为小分子，采用纳米材料作为载体来装载造影剂以提高生物组织局部的造影剂浓度。日前，Scientific Reports发表了中国科学技术大学和中山大学肿瘤防治中心研究成果，一种新型、智能、肿瘤靶向的磁共振造影剂的研制成功，并在肿瘤模型小鼠上验证了其优异的肿瘤靶向成像效果。 智能磁共振造影剂是把两个用于缩合反应的官能团设计