课题基金基金详情
基于射频能量的肠道组织焊接机理及关键技术研究
结题报告
批准号:
51377024
项目类别:
面上项目
资助金额:
78.0 万元
负责人:
李心翔
依托单位:
学科分类:
E0708.生物电磁技术
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
周宇、卓长华、宋成利、赵灵犀、成宇帆、施德兵、鄢盛杰
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中文摘要
结直肠癌是威胁人类生命的常见恶性肿瘤之一。通过开发新型吻合技术,以进一步提高结直肠手术安全性,减少吻合口并发症,是值得积极探索的课题。本课题旨在阐明射频能量引导的肠道组织焊接技术在组织的焊接和热损伤形成中的微观机理,并解决活体动物肠道组织焊接的关键工程与技术问题。在离体组织和活体动物肠道组织焊接系列实验中,研究关键的生物物理学和电热学参数及其与射频组织焊接质量的相互关系;优化射频组织焊接能量平台及活体动物实验的相关器械设备;从宏观(热损伤范围及程度、爆破压、炭化及粘连度)和微观(病理组织切片、扫描电镜、蛋白质定量分析)角度,研究肠道吻合焊接的机理、吻合质量及存活动物的整体生存质量;并根据上述研究结果建立射频组织焊接过程中的热损伤控制方法。本课题将深入研究射频肠道组织焊接机理,建立组织焊接的理论、模型及质量评价体系,指导开发具有自主知识产权的电外科技术及设备。
英文摘要
Colorectal cancer is one of the most prevalent life-threatening malignancies. It is a challenge to improve the surgical safety in addition to qualified radical colorectal surgery and to develop a band-new technique to reduce the anastomotic events. The aim of the study is to clarify the microcosmic mechanism of radio-frequency (RF) induced tissue fusion of colorectal anastomosis as well as its thermal damage, and to solve the critical problems of engineering and technical issues on survival animal in vivo. By series of welding experiments on colorectal tissues in vitro or in vivo, we will explore the key biophysical and electrothermal parameters and their relationship with the quality of RF induced tissue fusion. We will optimize the technical platform for RF tissue welding and develop the required device for animal studies. We will investigate the mechanism of thermal welding and the quality of colorectal anastomosis, as well as the overall life quality of the survival animals from the different views, including those macroscopic assessment variables such as thermal spread and depth, bursting pressure, tissue charring and sticking levels, and those microscopic methods such as pathological section, scanning electron microscopy, protein analysis, ets,. Furthermore, we will establish the certain control methods for the thermal damage during RF induced tissue fusion according to these results. The study will go into mechanism of radio-frequency induced colorectal tissue fusion, and establish theory, model and quantity evaluation system for tissue fusion,which will own independent intellectual property in the future.
背景.目前,外科手术治疗仍然是根治结直肠癌的最有效方法。.结直肠外科手术中,病变肠段切除后需要施行肠道吻合术从而恢复消化道的连续性。本课题借助当前临床手术中广泛应用的电热双极血管闭合器的原理,对推进射频组织焊接技术在结直肠吻合中的应用作出了一定的探究。.主要研究内容.1.射频组织焊接关键参数确定及物理模型建立.2.射频组织焊接能量平台优化及相关器械研制.3.活体动物实验的实施、评估及焊接机理的研究.4.射频组织焊接热损伤及控制研究.重要结果.1.射频组织焊接关键参数确定及物理模型建立.①.确定肠道组织焊接参数.②.分析生物电阻抗和吻合口爆破压的相关性.2.射频组织焊接能量平台优化及相关器械研制.①.观察压力作用下肠道组织结构及功能变化.②.改进器械和软件系统,为后续研究建立基础.3.活体动物实验的实施、评估及焊接机理的研究.4.射频组织焊接热损伤及控制研究 .①.射频肠吻合的热传导.②.实验验证优化电极与普通电极的差异.③.组织热损伤和胶原纤维变性相关研究.关键数据.通过离体实验,我们获得了肠道组织焊接的射频能量的部分参数,对比了不同压合压力下的肠道吻合情况,最佳的压合压力范围主要集中在200-300kPa,焊接的功率120-160瓦特时,焊接时间约10-20秒。.科学意义.本项目重点研究射频焊接机理和关键技术,对我国微创医学技术的发展有积极的推动作用,该技术可实现专利申请,样机投产,创建具有我国自主知识产权的国际品牌,建立以射频焊接技术为核心的器械产业,吸引更多的国际先进设备、技术、管理理念,在医学技术方面逐步推广微创射频焊接技术。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.prp.2014.10.010
发表时间:2015-01-01
期刊:PATHOLOGY RESEARCH AND PRACTICE
影响因子:2.8
作者:Zhao, Lingxi;Zhuo, Changhua;Shi, Debing
通讯作者:Shi, Debing
DOI:--
发表时间:--
期刊:中华胃肠外科杂志
影响因子:--
作者:刘琪;李心翔
通讯作者:李心翔
DOI:--
发表时间:2017
期刊:北京生物医学工程
影响因子:--
作者:许晶晶;周宇;任彬彬;李博婷;宋成利
通讯作者:宋成利
DOI:--
发表时间:2015
期刊:中国医学物理学杂志
影响因子:--
作者:谢延媛;周宇;任彬彬;游国鹏;谢李菲;李博婷;徐文栋;宋成利
通讯作者:宋成利
A Novel Endoscopic Clipping Device for Closing Gastrointestinal Perforation
一种新型内窥镜闭合胃肠穿孔夹闭装置
DOI:10.1115/1.4033784
发表时间:2016-09
期刊:JOURNAL OF MEDICAL DEVICES-TRANSACTIONS OF THE ASME
影响因子:0.9
作者:Song Chengli;Ge Shuchen;Li Mingyang;Yan Shiju;Zhou Yu
通讯作者:Zhou Yu
PP4C/HDAC2复合体表观沉默DUSP3转录活化ERK/HIF1α轴调控结肠癌恶性潜能的机制研究
  • 批准号:
    81972260
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    李心翔
  • 依托单位:
PP4C/Prox1功能复合体通过IGF1R信号通路调控结肠癌侵袭转移的机制研究
  • 批准号:
    81772599
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    57.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    李心翔
  • 依托单位:
国内基金
海外基金