根据陕西省科学技术厅《关于2024年度省科学技术奖提名工作的通知》（陕科办发〔2024〕17号）、商洛市科学技术局《关于做好 2024年度陕西省科学技术奖提名工作的通知》（商科函〔2024〕20号）相关文件精神,经过自下而上逐级推选，严格审核、层层把关，我院顺利完成了2024年度省科学技术发明奖提名评选个人推荐工作，现将初审推荐情况公示如下：
一、项目名称
头颅定位导航及其应用
二、提名者及提名意见
提名者：商洛市中心医院
提名意见：拟提名《头颅定位导航及其应用》项目为2024年度陕西省技术发明奖二等奖。
三、项目简介
（一）立项背景
目前国内大脑立体定位不够便捷、精准，实用性不强，价格昂贵1999年引进国外的LEKSELL支架在脑外科应用中，头部固定架固定入颅骨的有创性，设备拆卸的不方便，定位时长，产生的伪影较大，不能够同时进行脑血管成像以及精准度不够，仪器设备价格较高，掌握技术难度大，门槛较高仅为少数医院所用存在诸多不方便和局限性，是造成不能够广泛推广的制约因素。
（二）理论创新及内容
1.结合X线成像原理，创新新的大脑定位理论，在头颅定位仪上设置可见的标识点线面，利用CT机上X线投射自跟踪技术，让X线投射时保持数学几何的一致性，提高了定位精度，从而消除误差因素进行三维定位，结合CT机的工具可读出病灶的三维数据。此项头定位仪经过国内外文献搜索均未明确述及利用金属线作为耳眦线（基线）经CT机核准后扫描基线的头颅定位仪的报道，也就是以设置的可见基面作为头颅基面，利用CT机自跟踪系统进行扫描。通过陕西省科学技术信息研究所科技查新中心查新得出本项头颅定位仪设计专利为国内外首创。2016年7月获得全国科技工作者创新创业大赛（陕西赛区）的铜奖。
2.应用激光无发散的特性进行头颅体表标识，然后用特制标记枪在头颅外标记从而确定了手术的方向。
3.该头颅定位仪的设计采用碳素纤维材料，成像清晰无伪影，提高了影响质量，同时可以融合脑血管成像技术，立体再现脑组织、脑血管及病灶的三维空间结构，为立体定位，最佳路径手术、检查提供了技术支撑。
4.采用头盔式内气囊固定模式，气囊固定一系列测试，自动补漏气装置等等获得了一系列国家授权专利，解决了头颅固定有创模式，操作便捷自动化，节省了定位大量时间。
5.定位完成后根据矩形原理以及面线关系创新了颅周定位仪，解决了手术、检查引导定向问题，根据通道方向的限定及内经限制保证手术方向的唯一性，确保导航的准确性。
6.采用激光刻度提高测量精度和准确性。
7.头颅定位仪外框架采用3D打印技术，确保三维结构的稳定性，结构的规则，确保CT机瞄准系统100%吻合后进行扫描，以此保障三维数据的一致性。
总体的性能指标：优于现在临床广泛应用的其他方法，如游标卡尺法、CT机间接定位法、直尺法，包括LEKSELL支架定位法以及3D头帽定位法，可以作为头颅定位临床金标准。脑立体定位应用于：颅内血肿清除术定位；脑部脑活检技术；颅内引流通道建立；局部神经核毁损或电极植入；致癫灶定向毁损术；融合血管成像、DTI显像科学研究功能学脑部疾病。
（三）授权专利情况
已授权国家发明专利1项，实用新型专利4项。
（四）技术经济社会效益
根据转化产品的需要，积极将理论成果进行科技转化，生产出国内定位及导航设备。予2017年11月及2018年4月取得第一类医疗器械备案并获得生产许可证。按照头颅定位框架设计起到头颅定位的目的，定位精度达到0.05毫米级。应用新材料，可进行血管成像，将血管、脑组织结构及病灶再现使得微创血肿清除、脑活检手术及检查变成可视化操作，从获取影像学多模式信息，为临床医生提供依据，避开可见的脑血管以及重要的功能区，极大地消除了医源性损伤，从而最大可能性的减少残障的发生，制定路线图，然后控制手术方向、深度，位置精准可控，进而明显减低患者死亡率，提供了高质量救治及检查方式。有了精准定位设备，融合了血管成像，立体再现脑组织、病灶及脑血管，使得手术或检查可视化、安全性得到充分的保障，手术质量得到显著地提升，手术能力延伸到深部血肿清除，如丘脑、小脑、脑干，清除血肿效果明显，手术安全性和质量得到跃升，同时也开展了微创下不开颅情况下的脑活检，确诊了脑胶质瘤、结核、克雅氏病等等，填补了多项手术空白。由于定位的准确性以及以此为基础的新技术应用，受邀到省内、广东、贵州、湖北以及大学院校进行学术讲座和技术推广，其中“精准定位血管成像微创颅内血肿清除术”2019年1月获得首届陕西省临床高端科技创新大赛中的优秀项目三等奖的荣誉。2019年7月在广州获得全国高血压脑出血救治病例评选大赛优秀奖的荣誉。此头颅定位仪以及导航专利转化形成的头架、固定架的医疗器械成功地帮助临床医师开展了安全、高效的临床手术及检查，并积极地推广了微创清除血肿、脑活检技术，极大地减少了医源性损伤、致死率，提高了救治愈好率，积极地推动了国家脑出血微创治疗的进程，使得应用此设备的医院加入到微创脑出血救治的课题研究，在世界脑出血手术治疗中加入了中国元素，改写了高血压脑出血治疗指南。在定位导航设备的支持下脑血肿清除率增加，院内感染率下降，缩短了手术时间及住院时间，医疗花费也显著减少，在患者和医院新的医疗形势下取得双赢，取得巨大大社会和经济效益。初步估算一例高血压脑出血患者平均花费减少3-4万元，不算残疾后医疗负担，按照200万患者核算将是巨大的财政压力。此项技术理论、设备研发到推广得到陕西、湖北、贵州、广州业内好评。此项技术目前居于国内领先位置。通过前期数千例患者的临床研究极大地降低了死亡率，并将致残率相对下降了20%。从多家医院应用来看，通过病例追踪得到有效率98%以上，安全性100%，为高质量医疗发展找到技术保障，技术路径，进而大幅下降医疗费用，促进健康医疗事业，具有巨大社会效益和经济效益。
四、客观评价
结合X线成像原理，创新新的大脑定位理论，发明了头颅定位仪、一种头盔式定位仪、一种激光头颅定位仪，优化了结构，核心是在头颅定位仪上设置可见的标识点线面，利用CT机上X线投射自跟踪技术，让X线投射时保持数学几何的一致性，提高了定位精度，从而消除误差因素进行三维定位，结合CT机的工具可读出病灶的三维数据进行定位。此项头定位仪经过国内外文献搜索均未明确述及利用金属线作为耳眦线（基线）经CT机核准后扫描基线的头颅定位仪的报道，也就是以设置的可见基面作为头颅基面，利用CT机自跟踪系统进行扫描。应用激光无发散的特性进行头颅体表标识，然后用特制标记枪在头颅外标记从而确定了手术的方向。为头颅定位仪完成定位辅助发明了相关专利，用于标记，提高了定位的精准度。
（一）应用效果
1.在本头颅定位及导航协助下头颅定位临床应用精准度可达到0.5毫米级，确保穿刺成功率100%。
2.携带定位仪气囊固定无创性，省时省力，进一次性扫描，避免了重复扫描，减少了患者辐射剂量，延长了CT机寿命。
3.缩短了定位时间，提高了定位精度和安全，治疗效果明显提高，减少患者检查和治疗花费。
4.融合了血管成像，立体再现脑组织、病灶及脑血管，使得手术或检查可视化、安全性得到充分的保障，手术质量得到显著地提升，手术能力延伸到深部血肿清除，如丘脑、脑干，清除血肿效果明显，也开展了微创下不开颅情况下的脑活检，拓宽了手术范围。
（二）与国内外相关技术比较
1.直到目前国内尚没有直接头颅、导航定位仪，大多是采用间接地进行头颅表面标记进行标记定位，精度不足。定位机器人也是取头颅表面标识来识别定位，也存在颅外标识可变性，定位精度不理想，设备昂贵并且存在不易掌握也没有在临床上广泛使用。
2.与引进国外的LEKSELL立体定位系统比较哟省时省力、无创、便捷特点，且CT篇无伪影，能够融合血管成像模式。
3.精度高于国外立体定位头架的实验结果。
4.2019年1月获得首届陕西省临床高端科技创新大赛中的优秀项目三等奖。
经过数十家医院单位应用证明了其定位的精准性和高效性，显著地降低了死亡率，提高了愈好率。
（三）外部评价
1.商洛市科技局组织省市专家评定：该项目能缩短术前准备时间，实现一次性扫描，简便易行，节省人力，减少医疗花费及射线辐射剂量，定位精准。
2.省科技国内外查新：尚没有利用金属线作为耳眦线（基平面）核准CT机扫描线基线的头颅定位仪的报道，具有国内外领先性和创新型。
3.本技术成果先后获得发明专利1项，实用新型专利4项。
4.2016年7月头颅定位仪设计获得第十八届全国创新创业大赛（陕西赛区）铜奖。
五、应用情况和效益
目前推广至湖北省、河南省、贵州省、广州省以及陕西本省19余家单位应用此项定位导航设备，开展了融合血管成像微创血肿清除术、脑活检手术，通过数千例患者客观评价，保障了安全和手术效果，取得了显著降低死亡率、提高救治成功率的效果，减小了脑部手术、检查的难度，特别是高血压脑出血的微创手术，大大地降低了手术门槛，适合于县级医院以上开展，同时显著减少了医疗花费。按照脑卒中305/10万发病率，其中脑出血14%比例核算，安全微创将会节省巨量的医疗经费。同时减轻残障程度，改善了生活能力，减轻了社会负担，带来巨大的谁会和经济效益。 随着技术推广，相信会越来越多的医生一起应用和推广此类设备和技术，受益于广大医务工作者和患者。
主要应用单位情况表 | |||||
序号 | 单位名称 | 应用的技术 | 应用对象及规模 | 应用起止时间 | 单位联系人 /电话 |
1 | 商洛市中心 医院 | 头颅定位导航、CTA | 治疗脑出血357例 | 2021.1-2023.12 | 周 军/13992438354 |
2 | 山阳县人民 医院 | 头颅定位导航、CTA | 治疗脑出血221例 | 2021.1-2023.12 | 汪功理/13992481282 |
3 | 蒲城县医院 | 头颅定位导航、CTA | 治疗脑出血95例 | 2021.1-2023.12 | 赵 健/13572309000 |
4 | 丹凤县医院 | 头颅定位导航、CTA | 治疗脑出血257例 | 2021.1-2023.12 | 王龙珍/13992419719 |
六、主要知识产权目录
序号 | 知识产权类别 | 知识产权具体名称 | 国家 | 授权号 | 授权 日期 | 证书 编号 | 权利人 | 发明人 |
1 | 发明专利 | 一种头颅激光定位仪 | 中国 | ZL200510074528.8 | 20170308 | 2407533 | 周军 | 周军 |
2 | 实用新型专利 | 一种头盔式定位仪 | 中国 | ZL201521022732.7 | 20160504 | 5179944 | 周军 | 周军 |
3 | 实用新型专利 | 颅周定位仪 | 中国 | ZL201420593450.1 | 20150107 | 4054364 | 周军 | 周军 |
4 | 实用新型专利 | 头颅定位仪 | 中国 | ZL201420593433.8 | 20150107 | 4064021 | 周军 | 周军 |
5 | 实用新型专利 | 一种印章式标记枪 | 中国 | ZL201720146705.3 | 20170926 | 6497517 | 周军 | 周军 |
七、主要完成人情况
姓 名 | 周军 | 性别 | 男 | 排 名 | 1 | 国 籍 | 中国 | |
出生年月 | 197303 | 出 生 地 | 山阳县 | 民 族 | 汉族 | |||
身份证号 | 610113197303080478 | 归国人员 | 归国时间 | |||||
技术职称 | 主任医师 | 最高学历 | 本科 | 最高学位 | 学士 | |||
毕业学校 | 西安交通大学 | 毕业时间 | 1994.07 | 所学专业 | 临床医学 | |||
电子邮箱 | Zhou22jun@126.com | 办公电话 | 移动电话 | 13992438354 | ||||
通讯地址 | 商州商鞅大道37号 | 邮政编码 | 726000 | |||||
工作单位 | 商洛市中心医院 | 行政职务 | 科室主任 | |||||
二级单位 | 党 派 | 农工党 | ||||||
完成单位 | 商洛市中心医院 | 所 在 地 | ||||||
单位性质 | 事业单位 | |||||||
参加本项目的起止日期 | 2015年6月1日至2023年9月1日 | |||||||
对本项目技术创造性贡献：完成理论创新，有发明专利1项，实用新型专利4项，促进科技成果转化以及临床应用、推广。 | ||||||||
曾获科技奖励情况：2016年7月头颅定位仪的设计全国创新创业大赛（陕西赛区）铜奖;2019年1月精准定位血管成像微创颅内血肿清除术中被西安交通大学、西安交通大学医学部优秀项目三等奖 | ||||||||
八、主要完成单位情况
商洛市中心医院应用头颅定位仪及导航设备，融合血管成像进行脑出血微创血肿清除术、脑活检等手术，定位精确，操作便捷、无创，成像清晰无伪影，有效缩短手术时间，保障了安全和手术效果，目前已应用于上千例病人，取得了显著降低死亡率（20%以上）、提高救治成功率的效果，减小了脑部手术、检查的难度，特别是高血压脑出血的微创手术，大大地降低了手术门槛，同时显著减少了医疗花费。按照脑卒中305/10万发病率,其中脑出血14%比例核算，安全微创将会节省巨量的医疗经费。同时减轻残障程度，改善了生活能力，减轻了社会负担，带来巨大的谁会和经济效益。
九、完成人合作关系说明
序号 | 合作方式 | 合作者/项目排名 | 合作起始 时间 | 合作完成 时间 | 合作成果 | 证明材料 |
1 | 成果转化 | 第一 | 2017.4.1 | 2018.5.1 | 产品定型 | 医疗器械生产备案凭证 |
2 | 产品应用 | 第二 | 2018.4.12 | 2023.9.1 | 经济、社会 效益 | 应用证明 |
现将该项目予以公示，公示时间为2024年7月5日-7月11日。公示期内任何单位或者个人对公示内容持有异议的，请以书面形式实名向商洛市中心医院科教科反映，同时提供联系方式，超出公示期的异议不再受理。
地址：商洛市商州区商鞅大道37号 商洛市中心医院行政楼一楼西科教科
联系电话：0914-2982587
联系人：王瑶
商洛市中心医院
2024年7月5日
