利用导航技术完成肝脏手术，CAScination告诉你做手术没那么困难
CAScination旨在开发肝手术器械指导系统，帮助外科医生解决日常生活中的挑战。
文|刘乔静
如今，面对肝外科手术，外科医生仍然面临着许多难题和挑战。 CAScination的技术无缝集成了现代立体定向技术，开发肝手术器械指导系统，致力于复杂的肝脏干预和手术,帮助外科医生解决日常生活中的挑战。
公司
产品
火视观点
公司名称：CAScination AG
创立时间：2009
公司属地：瑞士
所属行业：医疗设备（应用于肝外科，导航，图像引导手术和IGS）
公司网址：http://www.cascination.ch/
公司总裁：Matthias Peterhans
主要产品：开放性肝手术，介入放射学和微创手术的解决方案
核心技术：CAS-One肝脏系统与BK Medical超声系统
CAScination是一家私人医疗器械公司，成立于2009年，是伯尔尼大学ARTORG中心的分支机构。 该公司专门从事软体器官的手术导航技术，目前为外科和放射治疗提供了一套导航解决方案。 其产品CAS-ONE LIVER和CAS-ONE IR均在欧洲医院使用。 随着FDA批准的CAS-ONE LIVER，计划于2015年推出美国市场。该公司已经获得了多项殊荣，其中包括CTI瑞士Medtech Award 2013，荣获排名前100的瑞士创业公司等。它的团队正在通过针对医疗问题的新解决方案扩大临床使用和应用领域，并将其技术平台扩大到微创和机器人手术。
2017年：CASCATION的立体定向消融装置准备在ECIO工业展览会上展示
公司CEO
CEO：Matthias Peterhans
Matthias Peterhans于2010年和2017年分别毕业于伯尔尼大学的生物医学工程专业、巴布森学院和圣加仑大学。在2009-2013年期间，他分别获得了CTI Medtech大奖、瑞士创新奖、医学集群奖最佳博士论文、2010年瑞士风险领袖等5个奖项，同时，也发表了医学设备开发与应用领域的5篇论文。熟知英文法文德文日文西班牙文。
他曾分别就业于Group Head、ARTORG计算机辅助外科中心、日本实习东芝医疗系统公司及Atracsys有限责任公司，主要担任研究员，领导肝手术导航技术、计算机光学工具追踪器的原型的开发和临床试验、肺癌计算机辅助诊断研究等，在医疗设备的开发和制作方面面拥有突出的成就。
公司
产品
火视观点
1、MeVis医疗解决方案公司：MeVis远程服务公司是计算机辅助计划服务领域的世界领先者，致力于肿瘤和移植肝脏手术，MeVis为CASCination图像引导技术提供了高度精确的外科计划帮助。
2、iSYS Medizintechnik GmbH：独立和高度专业化的医疗设备制造商iSYS Medizintechnik
GmbH致力于开发创新的微创干预机器人解决方案。 CASCATION将iSys针头技术的各种元素融入iSYS Medizintechnik
GmbH的介入式解决方案中。
3、Microsulis有限公司：Microsulis Inc.提供了一种用于术中使用的微波消融装置。通过将Acculis消融装置整合到CAScination肝脏导航系统中，Microsulis Inc.提供了肝脏导航肿瘤消融的完整解决方案。
4、Vermon SA：Vermon是压电复合材料技术的世界领先者，并提供最佳性能的多元素导航超声检测探针。
技术：IRE
不可逆电穿孔（IRE）是一种重点治疗肝肿瘤的新方法，使用超短但强电场的软组织消融技术，以在细胞膜中产生永久的、致死的纳米孔，以破坏细胞的稳态。这种方法导致的细胞死亡主要来自细胞凋亡，而不是像所有其他基于热或辐射的消融技术那样坏死。
IRE用于血管附近的不可切除的肝肿瘤，同时保留血管结构。
介入放射学的导航技术支持IRE治疗，通过使用3D图像数据和通过指导功能支持针头放置来综合规划针头配置。
所有的干预措施都是通过一名经验丰富的介入放射科医师（超过400次经皮肿瘤消融）完全麻醉进行深部肌肉松弛。在采用呼吸控制（气管内管切断）的动脉和门静脉计划CT后，DICOM数据可选地转移到导航系统或在PACS系统上进行人工计划。
规划导航系统上的访问路径。定义皮肤和肿瘤中心上的虚拟切入点。 然后计算各个电极的轨迹，也可以单独调整。
产品：
一、CAS-ONE导航系统
CAS-ONE导航系统是根据93/42 / EEC的医疗设备，是唯一提供无缝集成的最先进的超声技术的图像引导系统。 在干预期间不需要在不同的系统和监视器之间切换。
组成：
1、CAS-ONE Vario：
是CAScination技术的硬件骨干，集成了两个HD
24“电阻式触摸屏（可无菌悬垂操作），强大的计算硬件以及最先进的超声波束形成器。光学跟踪摄像机连接到近两米长的臂。相机和显示器都可以任意调整。通常，CAS-ONE
Vario放置在手术台的上端附近，一个监护仪（无菌）置于患者胸部上方。外科医生通过这个屏幕操作系统。第二屏幕通常保持不变形，并且可由非无菌人员操作。
2、手术器械：
CAS-One提供可重复使用和极其精确的跟踪参考，以及特殊适配器系统（均由医疗级钛和不锈钢制成）连接到所有手术器械，如超声波吸引器，高频刀和消融器械。这些都将变成导航指针。
3、3D超声成像：
CAS-One是具有完全集成和最先进的导航超声成像设备的第一个系统。通过将超声波直接集成到导航系统中，CAS-One可以显示，记录和存储3D超声数据。
功能：
CAS-One为领先的MeVis规划解决方案提供数据接口。手术计划信息可以无缝地传输到CAS-One，包含血管结构，肿瘤，肝段，切除计划和风险分析的不同模型。3D计划模型与MeVis报告中显示方式相同。应用于立体定向开腹手术、立体定向腹腔镜手术、立体定向percutaneuos干预中
1、切除：
医生在OR中可用的外科手术器可以通过简单地将导航适配器附在手部件上与CAS-One一起使用。，CAS-ONE肝导航系统是开放式肝脏手术中仪器指导的立体定向附件。它可以实时显示手术器械相对于肝脏三维模型的位置和姿势。这将指导外科医生到所需的切除区域。
2、消融（RFA，MTA）
除了经典的切除指导外，CAS-One还提供了准确放置消融器械的指导功能。靶向观察者将针头直接引导到肿瘤中心，并控制位于针路径中的解剖结构。使用所有可用的消融技术和精确、高效、安全的针头放置。
3、对有效消融量的预测
在将消融尖端放置在肿瘤中之后，在导航软件中调整消融参数（能量，时间），并且对烧蚀体积的实时预测允许改进消融治疗的规划（可用于Microsulis Acculis微波消融系统和其他请求）。
优点：
1、提供手术视野：通过肿瘤，血管和肝段的患者特异性3D显示进行交互式导航。画面如下所示：
2、能轻松集成到任何OR中
CAS-ONE指导您的工具通过在解剖学上下文中实时显示外科手术工具，并向您展示切割/消融的位置。它与各种各样的手术工具兼容，并向现有仪器（CUSA，RFA，MWA）添加导航功能。
3、优化复杂的肝脏手术
操作步骤：
工作流程
步骤1 - 术前成像
在术前，使用虚拟切除规划工具（MeVis Medical
Solutions，Bremen，Germany）获取并处理患者的双相或三相CT扫描，包括肝脏（肝内血管，肿瘤，段和肝脏表面）的相关解剖或病理结构的分割。该建模能够计算每个血管系统的患者个体血管区域，并确定受切除影响的血管分支。
步骤2 - 虚拟外科规划
患者单独的3D模型提供支持，以分析剩余的功能性肝脏体积和不同手术策略的风险，然后将3D模型本身加载到导航设备中。在导航系统中，可以缩放，旋转模型，并根据外科医生的需要显示不同的子模型。
步骤3 - 术中设置
在外科手术之前，系统的所有组件都设置在OR表附近。进行仪器的必要无菌悬垂。计算机显示当前解剖情况的3D模型（可以由外科医生进行调整）、手术策略和可用的超声图像。
步骤4 - 规划
肝脏外科手术后，可以通过触诊和术中超声来完成肝脏的完整检查。通过视觉检查选择一组解剖标志，并且将解剖装置放置在每个该地标上。导航系统存储每个位置并使用它们进行注册。
第5步 - 注册
注册过程需要几秒钟，必要时可以重复。然后通过在肝脏的3D模型内的导航装置上显示虚拟手术器械来增强显示器上的手术情况。
步骤6 - 切除/消融
计算机系统显示肝脏解剖结构的3D模型、切除/消融范围。这提供了连续的实时反馈，并且能够将外科手术器械引向计划的治疗位置（切除面或消融靶）。
二、CAS-ONE IR
一名医生正在运用CAS-ONE IR进行操作
特点：
为介入程序提供立体定向支持，使操作者能够优化消融程序并获得可靠的结果
1、控制工作流程
•准确的针头放置
•全面的定位功能和符合人体工程学的瞄准设备，扩大观察视野
•使用Photo-FinishTM图像融合进行可靠的处理验证
2、控制复杂性（节省成本）
•可用于介入套件，以定义的模式定义多达20个针迹
•精确的针引导
•支持重叠清除和多个系统并用
3、控制时间
•减少每个放置消融探头的时间
•可预测使用CT套件时间
•没有更多繁琐的注册程序
系统组件
1、CAS-One IR BernCAS-ONE Vario
介入解决方案可与肝脏系统在相同的平台上使用。可以轻松转移。两个大型高清晰度显示器允许最佳的可视化和系统的灵活性，实现最大的舒适度。
2、单标记跟踪®
允许实时检测和可视化实际的患者运动。
3、兼容针系统
CAS-ONE IR与大量可用的针头和/或涂抹器系统兼容。其跟踪适配器可以连接到各种临床上可用的针系统，然后使用集成的多校准装置校准针尖和取向。
4、瞄准设备
将针轴锁定患者部位和操作。 CAS-ONE IR支持各种瞄准装置，手动甚至机器人。
优点：
CAS-One IR系统的立体导航显示：
每个IRE电极的放置时间减少69％（p <0.001）
总手术时间缩短47％（p <0.001）
放置精度提高33％（p <0.001）
降低患者和放射科医师的放射剂量，而不会增加并发症的风险或技术成功的损害。
立体视觉导航的经皮不可逆电穿孔（IRE）相比常规IRE
工作流程
针放置和插入的指导界面
步骤1 - 患者成像
患者跟踪系统通过将6个无菌回射标记球附接到患者腹部上制备。使用成像系统（即CT，MRI等）将患者的病变区域成像。并将图像数据从医院PACS系统传输到CAS-One IR系统中。可视化参数可进行调整，如放大倍数，对比度，亮度等。
步骤2 - 针布设计
基于2D图像数据可视化模块进行针布规划。通过触摸屏界面，用户通过在可用的CT图像上可见地选择目标（例如肿瘤）和在患者身体的表面处的附加针入口位置来定义针轨迹。
图为定位用于插入IRE电极的针引导装置。
步骤3 - 基于标记的患者登记和运动跟踪，实时检测患者运动。
步骤4 - 可视化患者运动和呼吸
在导航屏幕的底部，显示计算的患者标记的变化作为时间信号，确定针插入的合适时间点。
步骤5 - 针放置和插入的指导
在第一步骤中，用户被引导到3D查看器上的所需入口点。一旦针尖定位在入口点附近，目标观察器被启用，并为针的精细对准提供指导。针尖与瞄准区域的中心对齐提供针尖放置。
在第二步骤中，然后调整针轴直到绿色圆圈与瞄准区域的中心对准。所需针插入深度显示在目标区域右侧的绿色箭头。
成就：
CAScination很高兴在德国外科学会第134届大会上与BK Medical共同参与其最新的iver手术立体定向导航技术。 CAS-One肝脏系统与BK Medical超声系统提供独特的集成，可与Ubersound®进行下一级的术中成像。
公司
产品
火视观点
1、首席执行官Ingeborg Hochmair博士预计，“微创机器人手术方法与MED-EL的无创电极阵列相结合做出了伟大的技术贡献，因为它最大限度的保留残余听力和完整耳蜗，而进行手术的儿童在其整个生命中本可能要接受各种疗法。”
2、CAScination联合创始人兼首席执行官Matthias Peterhans表示：“Ogressavolution解决方案已经展现了对肝癌患者进行治疗的潜力，我们是利用导航技术以用于软组织手术的先驱，我们的产品将使癌症疾病的侵入性降低，使手术重点突出，获得FDA批准后，我们相信CAS-ONE LIVER将成为有效肝癌治疗的新标准。”
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