초음파 유도 시술에 GPS를 사용할 수 있다면 어떨까요?

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최근 몇 년간 여러 분야의 질병 치료에 초음파를 사용하는 추세를 보이고 있습니다. 간 종양에 대한 기존의 초음파 유도 절제 요법은 효과적이지만 한계가 있습니다. 마인드레이와 Sun Yat-sen 대학교 제1 부속병원 초음파 부서에서 공동 개발한 절제 솔루션은 더욱 정확한 위치 지정, 더욱 표준화된 치료 및 보다 나은 치료 결과를 가능하게 합니다.

중재적 초음파는 많은 분야로 응용 분야가 확장되면서 최근 몇 년 동안 빠르게 발전하고 있습니다. 간 종양에 대한 기존의 초음파 유도 절제 요법은 효과적이지만 한계가 있습니다. 초음파의 유도 하에 사용자는 종양에 바늘 전극을 삽입합니다. 여기서 극성 분자의 마찰열을 시술 영역에 통과시켜 약 100°C까지 가열, 조직의 응고 괴사를 진행합니다. 기존의 수술에 비해 더 안전하고 최소 침습적인 방법인 초음파 유도 절제 요법이 여러 국가의 간암 치료 지침에 추가되어 간암 환자에게 또 다른 옵션을 제공하고 있습니다.

간 종양 절제술은 치료 방법에 따라 시술 전에 복잡한 병변의 표시 및 시술 후 평가를 위한 정보 부족 등 여전히 많은 문제에 직면해 있습니다.

  • 시술 전에 종양의 위치를 정확하게 확인하는 방법은 무엇입니까?
  • 절제 전략을 표준화하는 방법은 무엇입니까?
  • 절제 효과에 대한 종합적인 평가를 빠르게 확보하는 방법은 무엇입니까?

이것이 Xie Xiaoyan 교수팀이 해결하려고 했던 문제입니다. 해당 기사에서 Xie 교수팀과 마인드레이의 R&D 팀은 모두 합작 투자를 검토한다고 합니다. 초음파 부서와 업계 파트너 간의 협력은 어떻게 되고 있습니까? 파트너십은 어떻게 되었습니까?

Sun Yat-sen 대학교 제1 부속병원 초음파 부서는 중국의 첨단 초음파 진단 및 치료 센터로 의료, 연구 및 교육 업무를 수행하고 있습니다. 복부 초음파 및 중재적 초음파 전문가인 Xie Xiaoyan 교수는 수년간 종양 절제 연구에 전념해 왔습니다.

위치:
중국 광저우
일일 방문자 수:
2,200~3,000명
주요 연구 분야:
중재적 초음파 및 종양 절제, 태아 기형에 대한 산전 선별 검사, CEUS 및 간담도, 췌장 및 비장 질환의 진단

Lyu Mingde 교수와 Xie 교수가 이끄는 팀은 1990년 중국 남부에서 간암 절제 치료를 시작했고 긍정적인 결과를 얻었습니다. 그러나 몇 가지 어려운 문제가 여전히 해결되지 않은 채로 남아 있었습니다. 절제를 위해 단일 바늘을 종양 중앙에 정확히 삽입하는 방법은 무엇입니까? 절제를 위해 여러 개의 바늘을 사용할 때 종양 전체를 채우는 시술 중 발생하는 가스의 영향을 받지 않고 두 번째 및 세 번째 바늘을 어떻게 정확히 삽입할 수 있습니까? 절제 후, 절제된 병변 크기를 확인하기 위해 기존의 방법보다 어떻게 효능을 더 정확하게 평가할 수 있습니까? 팀은 계속 연구를 이어갔습니다. 운이 좋게도 그들은 GPS에서 영감을 얻었습니다.GPS를 사용하면 큰 문제없이 목적지에 도달할 수 있습니다. 종양을 3D 이미지로 캡처한 다음 GPS 위치를 사용하여 지도로 모델링할 수 있다면, 지도를 지침으로 사용하여 정확하게 바늘을 삽입하고 절제 효능에 대한 효과적인 평가를 받을 수 있지 않을까요?

이 아이디어에서 영감을 받아 Xie 교수와 팀은 탐색 가능한 "지도"를 만들어 종양의 위치를 파악하는 방법을 찾기 시작했습니다. 그들은 실시간 초음파와 CT로 만든 지도 간의 복합적 융합이 이미 치료 지침에 사용되었다는 것을 발견했습니다. 그러나 CT에는 번거로운 과정이 포함된다는 것을 감안할 때, 병변을 지도화하기 위해 초음파 융합을 사용할 가능성이 있었습니까?

Xie Xiaoyan 교수

의료 초음파 부서
Sun Yat-sen 대학교 제1 부속병원

마인드레이 R&D 직원들이 제 연구 프로젝트에 매우 관심이 많았고 우리는 함께 심도 있는 토론을 했습니다. 이렇게 많은 관심과 성원을 받고 있다는 사실에 깊은 감동과 놀라움을 받았습니다. 의학적 문제는 문제가 있는 곳에 혁신이 있다는 것과 마찬가지입니다. 그래서 우리는 수년이 걸리는 연구를 바닥에서부터 착수했습니다. 마인드레이 R&D 직원과 모델 설계 및 임상시험에 대해 긴밀하게 협력하여 오늘날의 위치에 도달했습니다.
Cong Longfei

마인드레이 베이징 R&D 센터

R&D 초기 단계(2014)에서는 알고리즘 및 플랫폼 연구를 위해 의료진과 긴밀히 협력했습니다. Xie 교수팀의 바쁜 일정에 맞추기 위해 근무 시간인 낮 동안에는 모델 디자인에 집중했고, 퇴근 후 늦은 시간 까지 모델을 검증하고 의논하기 위해 협력했습니다. 시간이 지나면서 우리는 가까운 친구가 되었습니다.

병변의 위치를 보다 정확하게 포착

마인드레이의 uHit Fusion을 사용한 복합 융합 기술을 활용함으로써 MRI 정보를 초음파 영상과 융합할 수 있게 되어 MRI T1WI 강조로 드러난 비정상적으로 커진 결절의 위치를 ​​볼 수 있습니다. MRI와 별도로 추가 공간 위치 정보를 사용하여 강한 확신을 갖고 병변을 찾을 수 있습니다.

초음파/초음파 융합 영상의 경우, 시술 전에 병변의 3차원 초음파 데이터를 획득하여 실시간 2차원 영상과 융합함으로써 시술 전 평가에서 얻은 정보를 충분히 활용하고 다시 초음파 검사를 통해 병변의 특성을 확인할 수 있습니다.

치료 중 불가피한 호흡 운동 및 예상치 못한 신체 움직임에 대한 호흡 보정 및 움직임 보정 기능으로 융합 중 위치 변화를 수정하고 절제할 범위를 보다 정확하고 안정적으로 만듭니다.

uHit Fusion 영상은 CT, MRI, PET-CT, 3D 초음파 및 기타 영상 정보를 실시간 2D 초음파와 통합할 수 있어 임상 치료에서 복잡한 병변을 정확하게 표시하는 데 도움이 됩니다.

보다 확신을 갖고 치료

uHit Navi 절제 계획은 절제를 시뮬레이션하고, 치료를 안내하고, 임상 절제 전략을 표준화하는 데 도움이 되는 3차원 정보를 제공할 수 있습니다.

3D 절제 계획 중, 절제 시뮬레이션을 수행하여 여러 바늘로 절제해야 하는 큰 병변에 대한 효과적인 치료 전략을 개발할 수 있습니다. 먼저 개별 바늘의 절제 범위를 설정한 다음, 시뮬레이션 상에서 절제용 바늘을 배치합니다. 병변 커버율을 실시간으로 관찰하여 최적의 계획을 수립할 수 있습니다. 이 프로세스는 3차원 다중 각도 디스플레이를 지원하므로 전체 종양에 대한 절제 범위를 직관적이고 다차원적으로 관찰할 수 있습니다. 그런 다음 계획된 경로에 따라 바늘을 실제 종양으로 안내할 수 있으며 실제 바늘 삽입함과 동시에 절제 범위가 실시간으로 업데이트됩니다. uHit Fusion을 사용하면 전체 절제 프로세스를 더 잘 계획하고 표준화할 수 있으므로 사용자의 경험에 대한 의존도를 줄일 수 있습니다.

보다 정확한 임상 진단 제공

절제 후에 종합적이고 즉각적인 평가를 수행하는 것이 남은 종양을 발견하고 즉시 보완 치료를 수행하는 데 중요하며 이는 완전 절제율을 높이고 국소 진행을 방지하는 데 도움이 됩니다. Xie 교수팀은 전체 3D 공간에서 절제 부위가 병변의 안전한 경계를 포함하는지, 잔여 병변이 있는지 또는 절제가 불충분한지를 완전한 파악하기 위해 시술 직후 절제 부위에 3D 초음파를 수행한 후 3D 초음파 데이터와 융합할 수 있습니다. 또한, 이 융합 영상의 단층 분할 표시 및 3D 볼륨 재구성을 수행하여 보완 치료가 필요한 부위의 공간적 위치와 주변 주요 장기와의 관계를 더욱 명확하게 시각화할 수 있습니다.

uHit 평가는 3D 초음파를 사용하여 절제 범위를 평가함으로써 절제가 완료되었는지 즉시 확인할 수 있습니다.

마인드레이와 Sun Yat-sen 대학교 제1 부속병원이 수없는 시행 착오 끝에 공동 개발한 절제 솔루션은 마인드레이와 병원 부서 간의 산학연계 협력의 수많은 성공 사례 중 하나가 되었습니다. 앞으로도 의료 전문가들과 지속적으로 협력하여 첨단 기술을 효과적인 임상 솔루션으로 전환하고 초음파 진단 및 치료의 새로운 경계를 탐색하여 환자의 니즈에 효과적으로 대응할 것입니다.