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为荧光导航手术保驾护航

来源:医疗设备商情     发布时间:2022-08-15
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荧光导航手术(FGS)是一种相对较新但广泛使用的用于切除癌性肿瘤的医疗手段。现在估计超过 70% 的胶质母细胞瘤脑肿瘤是通过荧光导航手术切除的。它代表着过去十年外科肿瘤学的重要创新,不同荧光示踪剂可针对肿瘤独特的分子或细胞特征,从而为术者提供了区分肿瘤与正常组织的术中实时信息,帮助外科医师实现最大安全切除。不幸的是,荧光导航手术需要非常昂贵的、专门配备的手术显微镜。


这就是Designs for Vision(DFV)发挥作用的地方。DFV是一家诞生于1961年,由验光师William Feinbloom创立,始终处于专业光学领域前沿的制造商。该公司总部位于纽约,六十多年来一直设计、测试、生产和销售定制的头戴式光学和电光设备。DFV的目标是生产出卓越的可视化设备,使所有医疗机构都可以使用荧光导航手术。


Reveal FGS 使用三个高强度光束来产生手术级白光和高
能紫光(HEV)。图片版权属于DESIGNS FOR VISION INC

 
设计理念


该设备的最初概念是在2019年纽约市的一次神经学研讨会上诞生的。当时,DFV的高管被介绍给Walter Stummer博士——他被认为是荧光导航神经外科手术之父。Stummer博士解释了荧光示踪剂背后的科学原理,以及由于手术显微镜具有高的购买成本而导致客户接受度被限制。由于DFV拥有开发与手术显微镜基本相同的产品的经验,因此对该概念进行了讨论,并最终确定下来,随后DFV的工程师开始设计。


荧光影像设备需要执行两个功能。首先,它需要产生特定波长的高能紫(HEV)光并将其投射到手术区域。其次,它需要通过配备衰减滤光片的放大光学器件。由于被设计为可穿戴设备,因此它必须重量轻、便携,并配备免提控制装置。最终诞生的设备就是 Reveal FGS,这是一种由两部分组成的可穿戴设备,可根据用户的需求进行定制,并在行业专家和主要意见领袖的指导下开发,以确保其提供与手术显微镜相同或更好的结果。


Reveal FGS的第一部分包含采用脚踏板激活的头戴式灯,以及三个不同的光束会聚到空间中的一个点。一束发出手术级白光,另外两束产生诱导荧光和对比度所需的 HEV 光谱。在该设计中使用了两个单独的 HEV 光束来产生特定波长和强度的光。DFV的工程师设计了一个带有锁定球接头的铝制底盘,以使单独的光束会聚,同时也让整个组件保持轻的重量。超过两打的数控加工的零件采用不同的工艺进行电镀。


Reveal FGS 将定制的多层二向色滤光片整合到放大光学元件
中,固定在用户的视线范围内。图片版权属于DESIGNS FORVISION INC


该设备的第二部分包括眼镜,它结合了光学望远镜和几个多层二向色滤光片。这些二向色滤光片是定制的,因为它们的光谱要求超出了标准衰减滤光片的范围。这个过程被证明是一个巨大的挑战,因为光谱要求非常严格。在达到最终规格之前,真空沉积涂层重复了十几次。由此产生的滤光片包含20多个薄膜层,以获得适当的光谱特性曲线。这些努力最终创造了这种能提供比手术显微镜更大视野和更大透光率的设备。

设计验证


数十个原型被开发出来并送去验证——使用光谱测试和重新测试发射的光以验证光谱曲线。美国和欧洲的神经外科医生,包括Stummer 博士对现有技术进行了并排比较并确认了结果,并且Beta测试反应是积极的。


“无论外科医生在什么位置,只要转动他们的头,荧光前灯就会指向并揭示肿瘤。在一些手术中,我们将显微镜照明与 Reveal FGS 进行了比较,发现FGS系统明显更亮……我对它提供的细节水平感到惊讶。”纽约长老会医院威尔康乃尔医学院微创神经外科教授 Theodore H. Schwartz 博士说。


在测试结束时,该产品已通过医疗电气安全标准认证并可供销售。DFV希望Reveal FGS将有助于在世界各地的医疗中心加速采用荧光导航手术来挽救生命。

作者:Ken Bragança ,Designs for Vision运营副总裁

来源:荣格-《医疗设备商情》

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