神經(jīng)診療裝備實現(xiàn)從“跟跑”到“局部領跑”華麗蛻變
神經(jīng)診療技術借助電、磁、聲、光等物理手段及生物醫(yī)學方法,可獲取神經(jīng)功能狀態(tài)信息,精準探測和干預神經(jīng)系統(tǒng)活動,是實現(xiàn)神經(jīng)疾病早篩、精準診斷與有效治療的關鍵技術。
近年來,伴隨我國科研實力不斷增強,神經(jīng)診療技術飛速發(fā)展,在神經(jīng)調(diào)控、神經(jīng)成像等細分方向?qū)崿F(xiàn)技術創(chuàng)新突破,多款自主研發(fā)的神經(jīng)診療裝備投入臨床應用,打破了國外技術長期壟斷格局。然而,在邁向高端神經(jīng)診療裝備征程中,仍存在高端電極材料等依賴進口、國產(chǎn)裝備在高端市場份額有限等瓶頸。面對人工智能、新型材料等新興技術帶來的變革浪潮,行業(yè)各相關方需緊密協(xié)同、把握機遇,共同推動神經(jīng)診療技術邁向高質(zhì)量發(fā)展新階段,為廣大神經(jīng)疾病患者帶來更多診療選擇。
行業(yè)現(xiàn)狀——
技術指標全面對標國際先進水平,突破關鍵核心技術亟須原始創(chuàng)新推動
神經(jīng)診療裝備作為多學科前沿科學技術在臨床醫(yī)學領域綜合應用的典范,深度融合了電子信息科學、材料科學、神經(jīng)科學等學科的智慧結(jié)晶。隨著人工智能技術蓬勃發(fā)展,神經(jīng)診療裝備如虎添翼,在疾病精準診斷及個性化治療方案定制方面取得了長足進步,可為患者提供更符合個體需求的診療服務。
近幾十年來,我國神經(jīng)診療裝備行業(yè)經(jīng)歷了從最初的艱難跟跑到逐步并跑,再到如今在部分領域?qū)崿F(xiàn)局部領跑的華麗蛻變。曾經(jīng),我國神經(jīng)診療裝備領域技術基礎薄弱,市場長期被國外產(chǎn)品壟斷。在國家對高端醫(yī)療器械技術自主創(chuàng)新的大力鼓勵及擴大臨床應用等政策的積極推動下,我國神經(jīng)診療裝備研制取得突破性進展。
我國成功研制出腦起搏器、迷走神經(jīng)刺激器、脊髓刺激器和骶神經(jīng)刺激器等一系列神經(jīng)調(diào)控產(chǎn)品,這些產(chǎn)品的技術指標已全面達到國際先進水平,打破了國外產(chǎn)品在該領域長期的技術壟斷局面。在國內(nèi)市場,國產(chǎn)神經(jīng)調(diào)控產(chǎn)品的市場占有率已超越進口產(chǎn)品,成為臨床應用的主流。
國產(chǎn)神經(jīng)調(diào)控產(chǎn)品之所以能夠脫穎而出,不僅在于技術上與國際先進水平全面對標,還在于其能更精準地把握患者需求且高度重視術后服務。如無線充電腦起搏器更符合國內(nèi)患者不希望二次手術更換脈沖發(fā)生器的需求,遠程程控技術的應用可減少患者頻繁往返醫(yī)院進行術后程控的不便等。國產(chǎn)神經(jīng)調(diào)控產(chǎn)品還開始向越來越多的共建“一帶一路”國家拓展,國外使用量也呈現(xiàn)出迅猛增長態(tài)勢。
盡管我國神經(jīng)診療裝備技術已與國際接軌,但在療法研究及閉環(huán)技術研究等關鍵核心領域,仍存在較大提升空間,迫切需要通過原始創(chuàng)新加以推動。
在療法研究方面,我國現(xiàn)有的神經(jīng)診療方法大多基于國外已有的治療理念和模式,缺乏具有我國自主知識產(chǎn)權的創(chuàng)新性療法。行業(yè)各相關方亟待深入探索神經(jīng)診療與神經(jīng)生理、病理之間的深層次內(nèi)在聯(lián)系,充分結(jié)合大數(shù)據(jù)、人工智能等前沿技術,開展個性化、精準化療法研究,為不同類型、處于不同階段的神經(jīng)疾病患者量身定制更具針對性的診療方案。
閉環(huán)技術作為神經(jīng)診療領域的前沿關鍵技術,能夠?qū)崿F(xiàn)刺激參數(shù)的實時反饋與自動調(diào)整,從而進一步提升治療效果。目前,我國在閉環(huán)技術方面已具備一定的研究基礎,但與國際領先水平仍存在一定差距。行業(yè)各相關方亟須加大研發(fā)投入力度,積極開展基礎研究及關鍵技術攻關,全力突破現(xiàn)有技術瓶頸,開發(fā)出具有自主核心技術的閉環(huán)神經(jīng)診療系統(tǒng),讓神經(jīng)診療裝備能夠依據(jù)患者的實際生理狀態(tài),智能、精準地調(diào)整刺激參數(shù),實現(xiàn)更高效、安全的治療目標。
毋庸置疑,原始創(chuàng)新是推動神經(jīng)診療裝備行業(yè)持續(xù)發(fā)展的核心驅(qū)動力。我國神經(jīng)診療裝備領域政產(chǎn)學研醫(yī)各參與方應在鞏固現(xiàn)有產(chǎn)品技術優(yōu)勢的基礎上,緊密協(xié)作,加大在療法研究和閉環(huán)技術研究等方面的創(chuàng)新力度,不斷提升我國在神經(jīng)診療領域的國際競爭力。
未來趨勢——
朝著智能、微型、精準、個性方向演進,實現(xiàn)診療效果提升和醫(yī)療技術革新
自20世紀60年代神經(jīng)刺激設備被首次植入人體用于治療神經(jīng)疾病以來,神經(jīng)診療裝備經(jīng)歷了開環(huán)電刺激、可編程和可充電、實時記錄閉環(huán)刺激等發(fā)展階段。隨著科技的飛速發(fā)展,神經(jīng)診療裝備正朝著智能化、微型化、精準化和個性化方向演進。這些趨勢不僅將提升神經(jīng)疾病的診斷和治療效果,還將推動醫(yī)療技術不斷革新,為患者提供更高效、安全和便捷的醫(yī)療服務。
智能化是未來神經(jīng)診療裝備發(fā)展的核心方向。人工智能(AI)與大數(shù)據(jù)的結(jié)合,使神經(jīng)診療裝備能夠更快速、準確地進行疾病診斷和治療方案推薦。例如,基于深度學習的影像分析系統(tǒng),可以自動識別磁共振成像(MRI)或計算機斷層掃描(CT)影像中的異常病灶,輔助醫(yī)生作出更精準的判斷。AI算法還能優(yōu)化腦機接口(BCI)性能,提高腦電信號解碼能力,為癱瘓患者或神經(jīng)疾病患者提供更好的康復方案;能實時監(jiān)測患者神經(jīng)系統(tǒng)活動,如帕金森病患者的運動模式,進而自動調(diào)整腦起搏器等設備參數(shù),改善治療效果。不僅如此,智能化還體現(xiàn)在遠程醫(yī)療上,醫(yī)生可以借助智能診療平臺,實現(xiàn)遠程會診和術后管理,降低患者就醫(yī)成本,提高治療效率。
微型化可以讓患者享受更便捷、低創(chuàng)的診療體驗。神經(jīng)診療裝備的微型化發(fā)展,有助于推動診療過程實現(xiàn)微創(chuàng)化甚至無創(chuàng)化,減少患者痛苦,加速康復進程。例如,神經(jīng)調(diào)控裝備正向植入式微型電極、納米級神經(jīng)探針方向發(fā)展,可實現(xiàn)神經(jīng)電刺激治療更加精準、安全;集成軟硬件的脈沖發(fā)生器體積也越來越小,甚至可以實現(xiàn)直接植入顱骨。
精準醫(yī)療的發(fā)展推動神經(jīng)診療裝備精準化。神經(jīng)系統(tǒng)疾病具有很強的復雜性,基因測序、腦影像分析和大數(shù)據(jù)建模等技術的結(jié)合,使神經(jīng)診療裝備能夠基于患者的具體生理和病理特征,找到精確的治療靶點。例如,精準定位技術可以輔助帕金森病患者的腦深部電刺激手術,使電極植入位置更加精確,提高療效并減少副作用。
神經(jīng)系統(tǒng)疾病的復雜性決定了個性化治療的重要性。未來的神經(jīng)診療裝備將更加關注個體化差異,為患者提供定制化治療方案。例如,神經(jīng)康復機器人可以基于患者的神經(jīng)損傷情況和恢復進度,自動調(diào)整康復訓練模式,提高康復效果。此外,BCI技術的發(fā)展,使截癱患者可以通過個性化定制的神經(jīng)接口設備,恢復一定程度的運動能力,甚至通過意念控制外部設備;虛擬現(xiàn)實(VR)結(jié)合神經(jīng)康復設備,也能提供個性化康復訓練環(huán)境,提高患者的康復主動性和治療效果。
總而言之,神經(jīng)診療裝備的智能化、微型化、精準化和個性化發(fā)展趨勢,正在推動神經(jīng)疾病診療邁向新的高度——人工智能與神經(jīng)科學的融合,將大大提升診療效率和準確性;微型化設備的普及,將使治療更加微創(chuàng)和便捷;精準醫(yī)療的實施,將使患者獲得更精準有效的治療;個性化診療的發(fā)展,則讓神經(jīng)疾病患者的康復之路更加高效和個體化。
發(fā)展建議——
持續(xù)加大創(chuàng)新研發(fā)投入力度,聚焦顛覆性技術突破,力爭早日實現(xiàn)全球引領
神經(jīng)診療裝備行業(yè)已經(jīng)發(fā)展到一個新的階段,要想實現(xiàn)更高質(zhì)量發(fā)展,行業(yè)各相關方應持續(xù)加大投入,聚焦顛覆性創(chuàng)新,努力推動我國神經(jīng)診療裝備行業(yè)在國際競爭中占據(jù)優(yōu)勢。
強化基礎研究是筑牢創(chuàng)新根基的關鍵。建議加大對神經(jīng)科學基礎研究的投入力度,鼓勵科研人員深入探究神經(jīng)生理和病理機制,如加強神經(jīng)可塑性機制研究,努力為神經(jīng)診療技術創(chuàng)新發(fā)展提供堅實的理論支撐;整合國內(nèi)優(yōu)勢科研資源,建設國家級神經(jīng)診療基礎研究平臺,通過配備先進科研設備、吸引國內(nèi)外頂尖人才等,促進不同學科深度交流合作,激發(fā)創(chuàng)新活力。
聚焦關鍵技術是實現(xiàn)突破創(chuàng)新的核心。建議探索企業(yè)與科研機構聯(lián)合攻關等形式,集中力量攻克神經(jīng)診療裝備領域關鍵核心技術,如高分辨率神經(jīng)成像、精準神經(jīng)調(diào)控、生物兼容性材料等,推動技術迭代升級;積極探索新興技術在神經(jīng)診療領域的應用,如利用人工智能大模型進行神經(jīng)疾病診療等。
創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)生態(tài)是促進協(xié)同發(fā)展的動力。建議在合適區(qū)域規(guī)劃建設神經(jīng)診療裝備產(chǎn)業(yè)集群,吸引上下游企業(yè)聚集,形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài);同時,借助產(chǎn)業(yè)集群的集聚效應,降低企業(yè)運營成本,提升產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新能力,實現(xiàn)資源共享、優(yōu)勢互補。鼓勵企業(yè)創(chuàng)新商業(yè)模式,如提供遠程診療服務,打破地域限制,讓優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源惠及更多患者;探索按療效付費,推動診療服務更注重實際效果。
培養(yǎng)創(chuàng)新人才是積蓄發(fā)展勢能的源泉。建議在高校和職業(yè)院校開設神經(jīng)診療相關跨學科專業(yè)課程,培養(yǎng)既懂醫(yī)學又懂工程技術的復合型人才;強化實踐教學環(huán)節(jié),鼓勵學校與企業(yè)合作建立實習實訓基地,讓學生在實踐中積累經(jīng)驗。建議企業(yè)和科研機構建立完善人才激勵機制,營造良好的人才發(fā)展環(huán)境,以吸引和留住優(yōu)秀人才。
加強國際合作是拓展全球視野的有效途徑。建議積極參與國際神經(jīng)診療科研合作項目,與國際頂尖科研機構和企業(yè)共同開展研究,分享研究成果,提升我國在國際神經(jīng)診療領域的話語權和影響力。鼓勵企業(yè)按照國際標準研發(fā)和生產(chǎn)神經(jīng)診療裝備,加強產(chǎn)品的國際認證,拓展海外市場;積極參加國際醫(yī)療器械展會、學術會議等活動,努力提升產(chǎn)品的國際知名度和市場份額。(作者單位:清華大學)
(責任編輯:申楊)
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