2024-09-27
2024-09-27
2024年9月18日,全國首家兒童腦磁成像聯合實驗室在國家兒童醫學中心——復旦大學附屬兒科醫院正式啟用。
據了解,此次裝機的Marvel MEG®腦磁圖儀(Magnetoencephalography, MEG)是全球首個獲批的128通道無液氦機型,由北京未磁科技有限公司(以下簡稱“未磁科技”)自主研發制造,獲“十四五”國家重點研發計劃項目支持并獲得了創新醫療器械資質,基于零場原子磁力計(Zero-field Optical Pumped Magnetometer)新型量子傳感技術,在達到10fT(1fT=10-15Tesla)量級極弱磁場測量靈敏度的同時,突破了高密度探測器陣列串擾及同步控制難題,并集成了主動磁場調控高性能屏蔽系統,可適應絕大多數醫療環境,常溫工作,無需液氦,使此創新腦功能成像技術的臨床應用推廣成為可能。
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復旦大學附屬兒科醫院王藝院長、李倩書記、孫金嶠副書記等臨床、醫技、科研負責人及未磁科技聯合創始人丁銘教授、復星醫藥副總裁呂力瑯女士出席當天的啟動會議和學術論壇。
復旦兒科醫院是國家兒童醫學中心,一直致力于兒童神經系統相關疾病診治與機制研究。兒童腦磁成像聯合實驗室旨在深化兒童腦科學領域的醫學科研探索,特別關注全新一代無液氦腦磁成像技術在兒童神經系統、精神心理疾病及大腦功能發育中的應用。接下來將聚集全院腦科學、影像領域專家,包括神經內科、神經外科、放射科、新生兒診療中心、兒???、精神心理科、重癥醫學科、康復科等,共同打造一支高效、高質量的腦磁圖儀臨床應用研究隊伍。
復旦兒科醫院王藝院長強調,通過與未磁科技、復星醫療器械的合作,整合各方資源,大力推動技術創新與臨床應用的深度結合,臨床專家要圍繞臨床需求和臨床問題用好先進設備,為疾病機制和治療方案研究提供精準依據。
復旦兒科醫院李倩書記指出,三方合作建設聯合實驗室,不僅是診療新技術與醫療的深度融合,更是打造“醫工結合試驗場”的重要體現,期待三方攜手探索更多創新的醫療解決方案,全面提升對兒童腦疾病的認識,更好服務患兒診療需求。
丁銘教授代表未磁科技研發團隊,對無液氦腦磁圖儀的研發及臨床、科研應用作了介紹,該設備具備維護成本低、靈敏度高、信噪比高、數據后處理簡化等優點,能夠輔助進行癲癇診斷定位、腦功能區定位及評估、認知及精神障礙評估、腦發育評估等,在兒童神經領域有巨大潛力。目前已有三份“無液氦腦磁圖儀中國專家共識”正在由北京天壇醫院、武漢同濟醫院、山東省立醫院分別牽頭籌備中。
復旦兒科與未磁科技、復星醫療器械合作打造的“腦磁成像聯合實驗室”平臺,將為兒童腦科學的研究和臨床實踐帶來革命性的變革,為中國兒童腦健康貢獻智慧和解決方案。
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磁電相生,丹麥物理學家漢斯奧斯特在1819年發現電生磁效應。人類活動會引發大腦神經元活躍放電,電場會在顱外形成微弱的磁場。腦磁圖(MEG)就是一種無創探測大腦生理信號的腦功能檢測技術,對大腦神經元定位精度和測量信號的靈敏度有很大優勢。
1972年,科學家首次利用超導量子干涉儀(SQUID)成功探測到人類腦磁信號。SQUID是一種基于超導約瑟夫森結效應及磁通量子化的技術,本質是將磁通轉化為電壓的高靈敏度磁通傳感器。SQUID需要被放置在杜瓦中,經液氦冷卻達超導狀態。SQUID-MEG一般體積較大,造價較高,需要磁屏蔽環境以隔絕外部磁場干擾(通常需要將設備置于一個獨立的屏蔽房內,并對地基進行減隔震處理)。
圖片來源:https://ki.se/en/research/research-infrastructure-and-environments/core-facilities-for-research/natmeg-core-facility/what-is-meg
SQUID-MEG技術長期由歐美壟斷,目前SQUID-MEG全球裝機約數百臺,中國用戶包括天壇醫院、宣武醫院、三博腦科醫院、北醫六院、上海精神衛生中心、南京腦科醫院、河北醫科大學附屬第一醫院、復旦大學、北京大學、中科院生物物理所等。
原子磁力計(OPM)利用光與原子的相互作用探測磁場,可在室溫工作,不需要液氦,是進行生物微弱磁場探測的一種新技術。隨著對OPM-MEG的研究深入,科學家們通過縮小原子氣室體積、采用芯片化技術、光學元件集成等方式,多維度研發體積更小的探測器,實現高密度探測從而提高空間分辨率,達到對磁場源精確定位的目的。
Marvel MEG®腦磁圖儀兼備毫秒級時間分辨率和毫米級空間分辨率,無創、無輻射、無需造影劑,集成高性能磁場控制系統和多模態刺激系統,為神經系統疾病的臨床和科研提供了全新的表征手段。它解決了傳統SQUID-MEG的一些痛點,常溫工作、無需液氦,無需建造磁屏蔽房,加快檢查速度,增加患者流通量,提升了腦磁圖儀的可及性。
2022年未磁科技牽頭承擔了國家重點研發計劃“新型無液氦腦磁圖系統研發”,聯合北京天壇醫院、武漢同濟醫院、北京東直門醫院、北京航空航天大學、北京交通大學、中國食品藥品鑒定研究院、機械工業儀器儀表綜合技術經濟研究所等9家單位組成了產、學、研、醫、檢綜合團隊,經過2年的聯合攻關,2024年初在北京天壇醫院完成了與已經獲批的SQUID腦磁圖儀(2004年獲批FDA 510(K),2016年獲批NMPA)的比對臨床試驗,證實了Marvel MEG®腦磁圖儀的有效性與安全性,成功獲批全球首張128通道無液氦腦磁圖儀的醫療器械注冊證。
在此過程中,項目團隊取得了一系列中國原創的突破性成果,例如天壇醫院“全球首例無液氦MEG運動功能區定位輔助下的膠質瘤切除手術”、武漢同濟醫院“全球首例無液氦MEG定位輔助下的核磁陰性難治性癲癇手術”等。隨著項目的逐漸進行,宣武醫院、山東省立醫院、北京安貞醫院等越來越多的臨床專家團隊也加入到了國產無液氦腦磁圖系統的臨床及應用研究并完成裝機,有望實現更多腦疾病和科學領域的中國原創性的突破。
Marvel MEG®腦磁圖儀健康人右手運動功能區與7.0T核磁影像融合結果
Marvel MEG®腦磁圖儀健康人靜息態delta,alpha,beta頻段腦網絡連接圖
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2017年1月,《國家衛生計生委關于設置國家兒童醫學中心的函》明確,以首都醫科大學附屬北京兒童醫院為主體設置國家兒童醫學中心(北京),以復旦大學附屬兒科醫院、上海交通大學醫學院附屬上海兒童醫學中心為聯合主體設置國家兒童醫學中心(上海),共同構成國家兒童醫學中心,分別在南北區域發揮輻射帶動作用。
復旦大學附屬兒科醫院近年來發起成立“全國兒科發展聯盟”,牽頭聯合中國12個高水平大學附屬醫院兒童醫學中心,組建“復旦大學兒科醫療聯合體”,采取“品牌、技術、管理”三大平移策略,達到三級、二級和社區醫院的均質化兒科醫療服務,實現讓老百姓“就近就醫、有序轉診”,建立全國范圍內的醫院協作網。扶持全國60余家三級、二級醫院,顯著地提升中國兒科服務水平,有效地緩解兒科醫生嚴重不足、兒童看病難的狀況。在全國專科醫院、科學研究、臨床診治、國際學術影響力等各類重要排行中均列居全國兒科榜首。
根據最新發布的2024年國家自然科學基金評審結果,復旦大學附屬兒科醫院共獲批20項,立項經費1348萬元,居全國兒童??漆t院之首,連續2年獲國家自然科學基金杰出青年科學基金和重點項目資助。
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王藝教授,博士生導師,復旦大學附屬兒科醫院院長,兒科神經專業學科帶頭人,對兒童癲癇及其共患病、神經遺傳性疾病、腦損傷神經保護等疾病的臨床診治和研究經驗豐富。
現任中華醫學會兒科分會罕見病學組組長、中國抗癲癇協會常委理事、中國醫師協會兒童神經專業委員會副主任委員、中國醫院協會罕見病分會副主任委員、中國抗癲癇協會教育工作委員會主任委員、上海醫學會兒科分會主任委員、上??拱d癇協會會長、兒科學國家精品課程和循證醫學上海市精品課程的主干教師。
致力于兒童神經發育性疾病及兒童罕見病機制與防治研究,國家重點研發計劃首席科學家、國家衛健委行業專項負責人、上海市科委國際人類表型組計劃課題負責人,主持國家及省部級科研項目14項,發表學術論文211篇,SCI 100余篇;牽頭制定臨床指南和專家共識8個,參編書籍及教材20余部。擔任《Intractable Rare Diseases Research(IRPR)》雜志副主編,《MED》《Autism》《NEJM》等重要學術期刊編委和審稿人,牽頭/參與國際多中心臨床試驗14項,負責國內首個SMA基因治療IND臨床研究。
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未磁科技是國家高新技術企業、北京市專精特新中小企業、中關村高新技術企業、科技部科技型中小企業和北京市首批50家“專精特新”專板掛牌企業。
未磁科技于2022年牽頭承擔“十四五”國家重點研發計劃“新型無液氦腦磁圖系統”項目(項目編號:2022YFC2403900),是目前全球唯一一家擁有商用量子磁場傳感及獲批心腦磁圖儀醫療器械產品的準獨角獸企業。未磁科技的量子精密磁場測量核心技術平臺處于世界領先水平,形成原子氣室制備、光電一體化芯片制造及封測、高性能磁屏蔽設計及制造、精密主動磁場調控、心腦磁成像算法及人工智能應用等一系列核心技術及量產能力,2024年原子磁力計年產能突破3000套。
128通道Marvel MEG®無液氦腦磁圖儀于2024年7月17日獲批上市(京械注準20242070378),是目前全球最高通道數的無液氦腦磁圖儀。在此之前,未磁科技自主研發的36通道無液氦心磁圖儀Miracle MCG®已于2022年7月獲批,并在北京安貞醫院、北京協和醫院、中南大學湘雅醫院、武漢同濟醫院、廣東省人民醫院等開展臨床研究工作,建立了超30000例的中國心磁圖數據庫。
2024年中,未磁科技完成過億元A+輪融資,本輪由北京機器人產業基金領投,中科創星、老股東朗瑪峰創投、中關村科學城、民銀國際、雅瑞資本跟投。至此,公司成立四年來已累計完成5輪超3億元融資。2024年8月18日,在國家重點研發計劃成果發布會上,未磁科技與復星醫藥簽署了戰略合作,共同開展科研與臨床合作,推廣生物量子磁場傳感成像技術。
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北京航空航天大學儀器科學與光電工程學院教授、博士生導師丁銘是未磁科技的首席科學家和聯合創始人。丁銘教授是國家級高層次人才,北京市優秀青年人才。主要從事量子精密測量及醫療應用方面研究,先后共主持國家重點研發計劃、國家自然基金、裝發重點項目等科研項目。發表SCI論文100余篇,國家發明專利60余項。
丁銘教授表示,未磁科技目前使用的傳感器已經做到自主研發和全國產化。據了解,這是全球為數不多進入量產的商用量子磁場傳感技術。 “我們研發的傳感器不僅在指標上追平了全球原子磁力計領軍者美國Quspin公司的產品,在集成度、可靠性等方面都比國外做得更好,尤其在對腦磁場檢測非常關鍵的傳感器尺寸上,我們的體積進一步縮小了15%?!?/span>
在磁場屏蔽方面,由于腦磁場非常微弱,僅為地球磁場的十億分之一量級,所以在需要非常靈敏的量子磁場測量技術的同時,還需要做到極致的屏蔽,以消除地球、地鐵、電梯、以及其他醫療器械產生的外部干擾磁場。目前未磁科技已經可以利用重量不足1噸的集成式的屏蔽倉和動態磁場追蹤系統實現高效能的主被動磁場屏蔽,可方便、快速地在常見醫療環境中進行部署,無需屏蔽房,大大節約了建設和維護成本,降低了此創新技術的推廣難度。
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上海復星醫藥(集團)股份有限公司(“復星醫藥”,股票代碼:600196.SH,02196.HK)成立于1994年,是一家植根中國、創新驅動的全球化醫藥健康產業集團,直接運營的業務包括制藥、醫療器械、醫學診斷、醫療健康服務,并通過參股國藥控股覆蓋到醫藥商業領域。復星醫藥以患者為中心、臨床需求為導向,通過自主研發、合作開發、許可引進、深度孵化的方式,持續豐富創新產品管線,提升FIC(First-in-class)與BIC(Best-in-class)新藥研究與臨床開發能力,加快創新技術和產品的研發和轉化落地。復星醫藥的創新產品覆蓋中樞神經、腫瘤、自身免疫、慢病等核心領域。
復星醫療器械是復星醫藥旗下全球領先的多元化、生態型醫療器械產業運營平臺,在神經系統疾病領域布局了Insightec磁共振引導聚焦超聲治療系統(腦部“磁波刀”)、BodyTom自由移動式術中CT、CereTom自由移動式頭頸部CT等全球領先的獨家產品,產品矩陣與業務渠道具有獨特優勢。復星醫療器械與未磁科技的合作旨在聚焦神經疾病診療領域未被滿足的醫療需求和生物量子精密磁場測量的科學研究、臨床應用,推動量子磁場傳感技術在腦科學研究和腦疾病診療的落地,打造腦重大疾病精準診療整體解決方案。
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