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(shù)據(jù)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(shù)相關(guān)的圍術(shù)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(shù)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(jīng)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(shù),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(xiàn)腦氧精準實時監(jiān)測。
研發(fā)核心技術(shù)
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(guān)的信號,實現(xiàn)生理噪聲濾除,才能使腦部血氧監(jiān)測數(shù)據(jù)更加精準。
中科搏銳通過自主研發(fā),結(jié)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(guān)組織的特點,同時也結(jié)合相關(guān)的影像學研究成果,對頭部的頭皮、顱骨、腦脊液、灰質(zhì)、白質(zhì)的組織特性進行了相關(guān)的標定,在此基礎(chǔ)上又標定了各個組織相應(yīng)的吸收特性和散射特性。從而,準確測得入射到顱內(nèi)的光哪些被組織吸收,腦組織內(nèi)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(shù)實現(xiàn)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(shù)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(shù),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(shù)據(jù)的精確度。
此外,中科搏銳自主研發(fā)生產(chǎn)的可穿戴無線式腦血氧監(jiān)測頭帶作為公司“明星產(chǎn)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(xiàn)無線式腦血氧連續(xù)實時監(jiān)測,此款產(chǎn)品最大的特點是可以實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)無線傳輸,同時具有數(shù)據(jù)云端儲存、數(shù)據(jù)回放、智能提醒等優(yōu)勢,結(jié)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(shù)據(jù)集中展現(xiàn),此項技術(shù)屬于全球首創(chuàng)。
推動臨床應(yīng)用
無創(chuàng)腦血氧監(jiān)護儀能夠?qū)g(shù)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(yīng)用于重癥、麻醉、神經(jīng)內(nèi)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(yīng)用。
中科搏銳基于近紅外光譜技術(shù),實現(xiàn)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(shù)據(jù)的精確度。新型無創(chuàng)腦血氧監(jiān)護儀也具備了大數(shù)據(jù)分析功能,設(shè)計了從信號質(zhì)量、腦血氧飽和度、腦組織血紅蛋白濃度等共計11個參數(shù),覆蓋了評估信號質(zhì)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(jīng)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(chǎn)品。BRS-1型已經(jīng)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(shè)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(yīng)用場景更為豐富;同時,中科搏銳的監(jiān)護儀產(chǎn)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(shù)達到國際水平的基礎(chǔ)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(shè)備單次監(jiān)測價格下降 50% 以上。中科搏銳現(xiàn)已簽約近20家省級經(jīng)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(nèi)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(jīng)介入等診療、基層醫(yī)療機構(gòu)門診、基本公共衛(wèi)生服務(wù)等機構(gòu)。
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(wǎng)絡(luò)組研究中心科技成果落地形成的國家高新技術(shù)企業(yè)。腦網(wǎng)絡(luò)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(lǐng)下,有超過20年的腦科學研究歷史,提出了全新的人類腦網(wǎng)絡(luò)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(chǔ)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(wǎng)絡(luò)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(guān)鍵技術(shù)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(jīng)理:張鑫 博士
目前,中科搏銳已經(jīng)形成 “腦功能、腦意識、腦生理”三大方向,適應(yīng)不同臨床場景需求的產(chǎn)品系列。其中無創(chuàng)腦血氧監(jiān)護儀已服務(wù)于臨床,為病患提供高質(zhì)量的腦氧監(jiān)護服務(wù),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(shù)可實現(xiàn)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(chǎn)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)