大腦是人體氧代謝最旺盛的器官之一,雖然腦的重量只占體重的2%,但耗氧量卻占全身供氧量的20%。維持正常的腦氧代謝是保證腦功能正常的首要環(huán)節(jié)。腦氧飽和度是監(jiān)測腦灌注和腦組織氧合情況的客觀評價指標,可反映腦組織的氧合狀態(tài),對臨床診療和科學研究都有重要意義。
《中國腦卒中防治報告2019》數據顯示:腦卒中已成為我國國民第一位的致死病因。即使在醫(yī)院就診和各類手術相關的圍術期、重癥監(jiān)護期,腦卒中發(fā)病率依舊高達5%-15%。腦血氧飽和度是反映腦生理變化的重要指標。長期以來,頸靜脈球穿刺置管術都作為腦血氧檢測中的金標準方法,一方面,監(jiān)測過程中需要采取深靜脈穿刺操作,有一定出血風險,需要經驗豐富的醫(yī)護人員才可操作,另一方面,流程相對復雜,每次檢測過程需要一定時間的間隔,不能確保診斷即時性。
中科搏銳(北京)科技有限公司基于近紅外光譜檢測技術,研發(fā)創(chuàng)新了無創(chuàng)、多通道、實時監(jiān)測的便攜式無創(chuàng)腦氧監(jiān)護儀,實現腦氧精準實時監(jiān)測。
研發(fā)核心技術
腦血氧無創(chuàng)實時監(jiān)測存在三大難點,一方面就是要克服頭部顱骨的影響,其次是考慮膚色、毛發(fā)等對光學信號的干擾,同時還要準確選取與腦血氧相關的信號,實現生理噪聲濾除,才能使腦部血氧監(jiān)測數據更加精準。
中科搏銳通過自主研發(fā),結合人類腦功能圖譜的分區(qū)信息,綜合考慮了人類頭顱相關組織的特點,同時也結合相關的影像學研究成果,對頭部的頭皮、顱骨、腦脊液、灰質、白質的組織特性進行了相關的標定,在此基礎上又標定了各個組織相應的吸收特性和散射特性。從而,準確測得入射到顱內的光哪些被組織吸收,腦組織內含氧血紅蛋白和脫氧血紅蛋白的吸收比例也一并可以獲得,最終得到含氧血紅蛋白含量的百分比,從而成功利用紅外光譜技術實現對腦部血氧飽和度的無創(chuàng)監(jiān)測。
對比傳統(tǒng)腦血氧檢測方式,無創(chuàng)腦血氧監(jiān)護儀利用近紅外光譜技術可無創(chuàng)、實時、連續(xù)監(jiān)測腦血氧飽和度、組織氧飽和度及指脈氧飽和度,不會對患者心理或者生理上造成傷害,而且具有多通道、體積小、操作簡單等優(yōu)點。通過近紅外光譜技術,濾除外界環(huán)境干擾和人體生理噪聲,多位點采集血氧飽和度信息,保障腦血氧監(jiān)測數據的精確度。
此外,中科搏銳自主研發(fā)生產的可穿戴無線式腦血氧監(jiān)測頭帶作為公司“明星產品”,擺脫了臨床常規(guī)腦氧監(jiān)護對病人體位、活動的限制,可實現無線式腦血氧連續(xù)實時監(jiān)測,此款產品最大的特點是可以實現監(jiān)測數據無線傳輸,同時具有數據云端儲存、數據回放、智能提醒等優(yōu)勢,結合無線頭帶附屬工作站或小程序,在臨床使用中支持護士站對多名患者監(jiān)測數據集中展現,此項技術屬于全球首創(chuàng)。
推動臨床應用
無創(chuàng)腦血氧監(jiān)護儀能夠對圍術期及康復期缺血性腦卒中患者腦血氧飽和度進行無創(chuàng)、持續(xù)、精準監(jiān)測,可應用于重癥、麻醉、神經內外科、高壓氧艙、新生兒科等科室。不僅可以輔助醫(yī)生進行腦部缺血缺氧的患者監(jiān)測,組織氧在監(jiān)測骨科患者肢體遠端的缺血缺氧情況也得到有效應用。
中科搏銳基于近紅外光譜技術,實現了多位點、多模式采集腦卒中患者血氧飽和度信息,保障在多個醫(yī)療場景中腦血氧監(jiān)測數據的精確度。新型無創(chuàng)腦血氧監(jiān)護儀也具備了大數據分析功能,設計了從信號質量、腦血氧飽和度、腦組織血紅蛋白濃度等共計11個參數,覆蓋了評估信號質量、腦組織血氧飽和度、腦組織血氣信息等全方位的腦組織血流動力學信息,可以幫助臨床專家進行診斷與分析;而且該型號還適配了多個型號探頭,可以覆蓋從新生兒、兒童再到成人的不同顱骨外徑人群的監(jiān)測需求。
目前,中科搏銳監(jiān)護儀系列已經獲得了5個醫(yī)療器械注冊證,包括無創(chuàng)腦血氧監(jiān)護儀、無線式腦血氧監(jiān)測頭帶、腦血氧探頭和組織血氧探頭。無創(chuàng)腦血氧監(jiān)護儀獲北京市藥監(jiān)局批準為創(chuàng)新醫(yī)療器械產品。BRS-1型已經于2020年11月獲批上市。升級后的BRS-100型的無創(chuàng)腦血氧監(jiān)護儀近期也獲得了醫(yī)療器械注冊證和CE認證。
與國際醫(yī)療器械廠商血氧監(jiān)測設備相比,中科博銳無創(chuàng)腦血氧監(jiān)護儀除了可對患者進行腦血氧監(jiān)測,還可以監(jiān)測肢體或軀干等多點位的組織血氧飽和度,應用場景更為豐富;同時,中科搏銳的監(jiān)護儀產品還可與穿戴式頭帶配套使用,有效提升病患的監(jiān)測效率。除此之外,在各項參數達到國際水平的基礎上,中科搏銳在監(jiān)測成本方面更具優(yōu)勢,相對于國外同類設備單次監(jiān)測價格下降 50% 以上。中科搏銳現已簽約近20家省級經銷商、進入了50余家醫(yī)院的麻醉科與重癥監(jiān)護科,在行業(yè)內建立了較高的知名度。正在推動將腦功能監(jiān)測拓展到神經介入等診療、基層醫(yī)療機構門診、基本公共衛(wèi)生服務等機構。
助力腦科學發(fā)展
中科搏銳成立于2017年3月,是中國科學院自動化研究所腦網絡組研究中心科技成果落地形成的國家高新技術企業(yè)。腦網絡組研究中心在歐洲科學院院士、國家973項目首席科學家蔣田仔研究員帶領下,有超過20年的腦科學研究歷史,提出了全新的人類腦網絡組圖譜、光電同步腦活動檢測儀等腦科學重要成果。中科搏銳正是在這些尖端腦科學研究基礎之上孵化而來。創(chuàng)始人張鑫先后在首都醫(yī)科大學、清華大學、香港大學取得本科、碩士、博士學位。畢業(yè)后進入腦網絡組北京市重點實驗室工作,專攻腦功能信號檢測與成像方向。在中科院自動化所獲得“中國科學院關鍵技術人才”等稱號,承擔了科技部十三五國家重點研發(fā)專項,擔任青年首席科學家。
中科搏銳總經理:張鑫 博士
目前,中科搏銳已經形成 “腦功能、腦意識、腦生理”三大方向,適應不同臨床場景需求的產品系列。其中無創(chuàng)腦血氧監(jiān)護儀已服務于臨床,為病患提供高質量的腦氧監(jiān)護服務,并取得了臨床專家廣泛認可。同時,公司自主研發(fā)的可穿戴無線式腦氧監(jiān)護頭帶作為全球最新技術可實現腦氧無線監(jiān)護。
下一步,中科搏銳還將持續(xù)推動腦功能監(jiān)護、腦功能評價和腦功能成像產品創(chuàng)新,以臨床腦功能保護需求為導向,圍繞腦功能診斷與治療全面布局,與行業(yè)合作伙伴共建腦部診療生態(tài)圈。
金科君創(chuàng)已投部分醫(yī)療健康企業(yè)
(以投資先后順序排列)