上海九院，新公开一项手术导航专利

近日，上海交通大学医学院附属第九人民医院新增一例专利公开。该专利为一种基于磁场定位的手术导航方法及系统，具有应用场景宽，抗干扰效果好，对人体无创，安装简单方便，无需反复拆装且定位精度高等优点。

据公开资料显示，团队通过口腔内固定磁体并采集影像学数据，建立影像学坐标系，随后设置磁传感器阵列检测磁体位置，形成磁场坐标系。两者坐标系通过磁体位置进行拟合，构建拟合坐标系，并据此重新定义手术区域坐标，从而实现精准定位。

手术导航系统（IGS）以超声、X射线、CT、MRI等医学影像为基础数据，建立患者的三维模型，医生据此来制定手术计划。在术中，再利用实时定位跟踪系统，引导医生操作，确保手术方案实施。

手术导航系统通常由成像模块、追踪模块、显示模块三部分组成，并随着计算机、CT、高精度定位跟踪系统等多学科技术发展，手术导航系统正不断向着更加精准、实时、智能、兼容、交互和便携的方向发展。

按技术来分类，手术导航可分为电磁导航系统、混合导航系统、光学导航系统、基于透视的导航系统、基于CT的导航系统和其他技术。以美敦力旗下产品Medtronic AxiEM 立体定向导航系统，主要依赖于电磁跟踪技术，测量病灶在磁场中的位置和方向。

而从应用场景来看，尽管手术导航起源于神经外科，但如今已经渗入脊柱外科（骨科）、关节置换（骨科），骨折复位、髓内钉锁钉、鼻喉科、整形外科、肺部诊疗、产程监护、肿瘤介入等科室。目前国内手术导航市场主要集中在神经外科、骨科领域。

在骨科领域，还跑出了市值超60亿元的天智航，旗下TiRobot Recon 骨科手术导航定位系统的适用范围是成人全膝关节置换术。

凭借在外科手术中的优异表现，手术导航的市场规模也在不断扩大。由贝哲斯咨询统计手术导航系统市场数据呈现，2022年全球手术导航系统市场规模到达到了749.78亿元（人民币）。

但从竞争层面来看，全球外科导航系统的主要参与者包括美敦力、Brainlab、GE医疗、史赛克、贝朗等。全球前五大制造商的销售市场份额超过75%，北美生产占最大市场份额。

我国手术导航系统行业发展较晚，1997年，复旦大学附属华山医院神经外科引进了第一台美敦力的StealthStation神经导航系统。两年后，深圳安科公司才开发了第一台国产手术导航系统。

但在2006年，原国家卫生部公布的课题申请中，“图像引导下外科手术导航系统研究”赫然在列。创业者“嗅”到了政策释放的暖意，国内不断涌现出一批手术导航系统的龙头企业，华科精准、艾瑞迈迪、医达极星、柏惠维康、迪凯尔、爱立峰等公司入局。

例如艾瑞迈迪基于双目视觉进行跟踪和定位的光学导航设备——瑞瞳，通过追踪光学小球做精准定位，便能达到0.1毫米的高精度识别；2022年，华科精准“神经外科手术导航定位系统”获批上市，用于神经外科手术器械和植入物的导航和定向定位。

随着入局者增加，行业底层技术也在不断发展。在软件开发上，中国科学院自动化所田捷教授就整合了医学影像处理技术、分析技术与创新技术，搭建了灵活可用的整体计算框架；在定位工具上，复旦大学张凡教授团队开发了一种具有高亮度的氮偶氮硼二吡咯烷刷状大分子探针，具有很强的生物安全性，有望应用于肿瘤的早期诊断和术中导航。