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《血管内冲击波技术实现钙化慢性完全闭塞病变精准修饰与通过的病理学验证》

  • 来源专题：宁夏重点产业信息监测
  • 编译者： 闫云山
  • 发布时间：2025-11-28
  • 血管内冲击波技术实现钙化慢性完全闭塞病变精准修饰与通过的病理学验证 《Cardiovascular Intervention and Therapeutics》：Pathological evaluation of IVL-enabled modification and crossing in calcified chronic total occlusions 【字体： 大 中 小 】 时间：2025年11月28日 来源：Cardiovascular Intervention and Therapeutics 5.8 编辑推荐：   本刊推荐：针对严重钙化慢性完全闭塞病变(CTO)器械通过困难的临床难题，研究人员开展Javelin外周血管内冲击波技术(IVL)导管在人体下肢动脉的首次应用研究。通过离体实验证实该技术可创建微通道穿透钙化结节，实现器械顺利通过且无血管中层损伤，为CTO治疗提供了更安全的替代方案。   在血管介入治疗领域，严重钙化病变始终是困扰临床医师的"顽固堡垒"。当动脉血管壁沉积大量钙盐形成坚硬的钙化斑块时，特别是发展为慢性完全闭塞病变(CTO)后，常规器械往往难以通过，使得血运重建手术举步维艰。传统解决方案如斑块旋切术虽能去除钙化组织，但伴随血管穿孔、慢血流/无复流等风险，犹如"大刀阔斧"般可能伤及无辜。面对这一临床困境，血管内冲击波技术(Intravascular Lithotripsy, IVL)应运而生，其原理类似于"隔山打牛"，通过声波能量选择性作用于坚硬的钙化成分，而保留柔韧的血管组织。 近期发表于《Cardiovascular Intervention and Therapeutics》的研究论文，首次揭示了新型Javelin外周IVL导管在人体下肢动脉钙化CTO病变中的突破性应用。这项研究不仅展示了该技术如何为"铜墙铁壁"般的钙化病变开辟通道，更通过高精度影像学和病理学分析，揭示了其独特的作用机制。 研究人员采用离体实验设计，从截肢标本中获取三支严重钙化的?N动脉，这些病变虽已通过导丝，但微导管、成像导管或球囊等器械均无法通过――这正是临床实践中典型的"器械通过失败"场景。使用2025年3月在美国获批的Javelin外周IVL导管处理后，所有病例均成功实现器械通过。CTO病变长度21.6-36.1毫米，平均需要90个脉冲（范围45-150）即可完成病变穿过，而该设备设计最大脉冲数为120个，显示其高效性。 关键技术方法方面，研究团队采用多学科交叉策略：首先获取人体截肢标本中的钙化?N动脉建立离体模型；应用Javelin外周IVL导管进行干预；通过微计算机断层扫描(MicroCT)进行三维重建和横断面分析；配合组织学检查验证结构改变和安全性指标。 微CT和组织学分析共同证实，Javelin导管处理后在致密结节状钙化中形成了狭窄通道，周围组织破坏极小，且无血管中层损伤证据。图1直观展示了治疗前后对比，治疗后图像A'-C'中可见1毫米大小的新生成通道（红色箭头指示），而钙化结节、片状钙化（黄色高亮）及周围组织基本保持完整（蓝色框区）。周围片状钙化中未见骨折现象，可能反映了斑块的异质性混合内容物特性，其在应力下可产生不可预测的骨折行为。 本研究首次在人体组织水平证实了"Javelin辅助病变通过"概念的有效性。与传统方法相比，该技术不直接扩张管腔，而是通过微破坏钙化斑块实现器械通过，犹如"精准拆弹"般选择性作用于目标。这种机制避免了斑块旋切术的潜在风险，为器械通过失败的CTO病变提供了新思路。 研究结论强调，Javelin外周IVL导管通过创建微通道而非管腔扩张的方式，为严重钙化CTO病变的器械通过提供了安全有效的解决方案。这种靶向钙化修饰的策略，既保持了血管结构的完整性，又克服了传统技术的局限性。随着该技术进一步应用于临床，有望重塑严重钙化病变的治疗范式，为众多面临截肢风险的患者带来新希望。 值得注意的是，研究也指出钙化断裂行为的不可预测性可能与斑块成分异质性有关，这提示未来需要更深入理解不同钙化模式对IVL的反应差异。该研究由设备制造商Shockwave Medical资助，作者也披露了与多家医疗器械公司的利益关系，这些因素在解读结果时需综合考虑。 生物通微信公众号 生物通新浪微博 今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用 版权所有 生物通 Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved 联系信箱： 粤ICP备09063491号
  • 原文来源：https://www.ebiotrade.com/newsf/2025-11/20251127230042450.htm
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  • 《人工智能助力生物识别精准化》
    • 来源专题：光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者：husisi
    • 发布时间：2020-05-26
    • “你是谁？”在当今社会，无处不在的身份识别场景在无声发问。进小区门，要问你是业主本人吗？进家门，要扭动匹配的钥匙或按下指纹；开电脑工作，弹出密码输入弹窗。每个人都是独立的个体，我们能否使用唯一特性与外界建立联系？唯一意味着安全，也意味着核实更方便准确，就像我们的身份证，上面有唯一的数字编码。 与此同时，数字化时代，我们与机器的互动，从敲键盘一步跨向手指点击滑动、开口对话、抬起头、眨眨眼，远隔千里的人们能便捷地沟通交流、能跨省跨国网上办事，但客观上无法实现“亲眼所见”，也给建立“信任”关系带来新的挑战。 人工智能技术的发展，针对数字社会人与人之间、人与机器之间如何建立“信任”关系，提供了一个很好的技术解决手段，即生物识别技术。你用什么方式证明自己？怎样才能定义这世界独一无二的你？设备的进化中，谁在保证个人使用的安全性？无接触生活的背后都是技术在化解复杂，生物识别技术的研究，正是希望解决这些问题。 1.生物识别是数字社会的重要基础 无论处于哪个社会经济发展阶段，“人”始终是最重要的核心要素。人类作为群居动物，在地球上有人类的时刻，“信任”的需求就应运而生，通过视觉“亲眼所见”、听觉“亲耳所闻”等辨别同伴建立信任关系，这种最原始的通过“亲眼所见”等手段建立“信任”的方式也将伴随人类一直延续下去。 数字化世界，需要迭代新的信任交互，生物识别技术是技术发展演进到一定阶段的必然产物，也是一种新型数字身份的基础设施。它基于个体生物特征进行自动识别的一种技术，结合计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等，依靠人体的生理特征或者行为特征来进行身份验证的识别，是当前人工智能技术和信息安全技术在工业界落地应用最显著的代表性成果之一。 所谓生物特征包括人脸、指纹、声纹、虹膜、指静脉、体温等，行为特征则记录签名笔迹、行走步态、坐姿等。这些生物特征各有特点，比如每个人的静脉血管都不是一样的，血管也足够多，因此它的信息唯一、丰富，几乎不能被复制；而一个人随着年龄增长和一些突发情况，行为特征比如走路姿态可能会发生变化，可以理解为特征信息稳定性不那么强。 唯一的、稳定的生物特征就具备理论上的安全基础，我们将它们进一步结合形成有效技术手段，同时采用多种方式来确保它准确、高效就像使用身份证确认“你就是你”。 作为一种身份认证方式，目前生物识别技术已经在金融、教育、司法、医疗、社会治理等行业都有了广泛应用，它需要满足不同场景、行业要求和不断变化演进的业务需求。它将迅速成为数字经济社会的重要信息基础设施之一。 2.生物识别开始出现大规模技术创新 从技术上来说，传统生物识别技术在鲁棒性、准确性以及抗攻击能力等方面，近年来都有大幅提升。比如突破2D人脸存在景深数据丢失的局限性，3D人脸识别技术因其具有更强的描述能力开始在高准确性应用中逐渐增多；在3D识别的基础上人脸活体检测的新技术也进一步被采用；防止人脸数据库被盗库的识别技术也已被提出；指纹识别则开始引入基于手指皮肤颜色和的脉搏心率信号的活体检验，用于防止被仿生导电材料做成的假手指攻击；声纹识别可结合使用电磁场检测，来判断声源为真人还是扬声器等。 另一方面，考虑到应用场景的不同需求：持续认证、移动设备上识别、个人隐私保护等，新型生物识别技术也是应需而生。比如，浙江大学网络空间安全团队针对持续认证，开发了“心脏密码”系统通过不间断用生物雷达的无线信号来感知心脏运动，实现了易用性高的非接触式可持续认证；针对移动设备上的生物识别，利用设备内置摄像头捕捉到的眼球运动，智能手环上测量到的心电图，以及虚拟现实头罩测量到的眼电图和脑电波都相应的实现了可靠的生物识别；针对生物识别中的个人隐私保护，采用无线信号成像来代替摄像头，既避免了摄像头受视角和阻挡等条件的限制，更消除了直接获取图像的隐私泄露风险。 另外，正如每种生物特征各有特点，在充分考虑各种攻击场景下，任何单一生物识别技术往往都呈现出特定的优势和局限。每个模态都具有不同的数据安全程度、采集适应场景、隐私敏感度等，因此解决方案并不能通过单一技术完全达成。 多模态多因子生物识别技术融合因此非常重要。比如夜晚光照不理想，人像识别率低，结合红外成像和热成像的跨模态互补就能增强人像识别的准确度。像是蚂蚁金服多模态融合人脸识别技术实现用户的精准识别，满足金融级误识率（低至千万分之一误识率）下，大大超出了单模态人脸识别技术能达到的性能瓶颈，并提升了人脸识别的安全性。同时，还充分利用移动设备的芯片级安全能力，经过与产业链多方的合作，构造了基于TEE（可信执行环境）的全链路安全协议，为生物支付提供了强有力的安全保障。此外，通过风险感知模块检测黑产攻击，风控引擎自动更新风险模型，风险拦截效率大幅提升，充分保证了交易安全。 未来生物识别技术的趋势便是如此，将会从传统的只提取人体生理特征，向人、物理世界、数字世界融合的认证方向发展。生物识别技术将在和环境特征、数字凭证相结合，满足时空关联、多模态多因子融合的基础上完全实现可信认证。 3.“生物识别”“多模态融合”作为主流研究方向形成标准化的应用共识 从实验室走向产业商用，从模型走向安全产品，靠的是持续生物识别技术迭代和多重技术算法的保障，尤其引起我们关注的是“安全和隐私保护”。 基于这一点，去年，浙江大学和蚂蚁金服联合成立了数据安全与隐私保护实验室，汇集了双方创新力量和优势资源，产学研联合推进前沿科技研究，提升国内生物识别行业安全技术水平。 目前针对人脸数据脱敏、不可逆、可更新、加密等做了大量研究，给生物识别信息保护提供可行的安全技术解决方案。部分安全技术已经转化应用到蚂蚁金服人脸识别技术上，支撑大量金融级安全应用。 在生物识别技术突破最多的是人脸识别，即在图像特征抽取和人脸比对环节中取得了很大进展。但从实验室之外的实际场景应用模拟发现，其影响因素很多。从全链路的角度来看，活体检测、人脸交互、关键点定位、人脸跟踪等在真实的场景下，特别是不同的手机、环境、用户背景等条件下，想做到非常好并且稳定的用户体验是很难的。我们对此进行了很多特殊的优化，如使算法在不同的手机上达到比较一致的运算速度、响应时间，通过文案设计提高用户对刷脸的感知和理解，适应用户背景（如光线、角度等），分析基于其他传感器数据的反馈等。同时企业根据自身业务的不断发展，向学术界持续反馈新的需求，也反过来促进了联合实验室在新技术前沿开拓的方向感和紧迫感，产学研联动形成良性闭环发展。 基于我们共同进行的大量研究、实践积累，近期企业已在IEEE成立“移动设备生物特征识别”标准工作组，并立项“生物特征识别多模态融合”IEEE国际标准。这也是中国企业首次在国际标准中，提出移动设备多模态融合技术的实现框架、功能要求、性能要求、安全要求等。这意味着，“生物识别”、“多模态融合”作为主流研究方向将形成标准化的应用共识。这也是一项技术脱离实验室踏上商用之路的重要一步，有利于推动行业平均技术发展水平。而国际标准是国际规则和共识重要通用载体，对整个行业良性发展至关重要，也是具备技术实力的中国企业必须具备发言权之处。毫无疑问，高校和企业在生物识别这类国际前沿技术及标准上的探索，是中国科技布局眼光、研究能力、科学严谨性的综合体现。它同样预示着，中国企业在人工智能技术领域的国际竞争进入新阶段——从产品出海到技术走出去，如今又向输出全球标准迈进。
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  • 《中国煤科西安研究院突破我国特厚缓倾斜煤层冲击地压超前区域精准防治技术》
    • 来源专题：能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2023-05-05
    • 日前，由中国煤科西安研究院承担顶板定向长钻孔分段水力压裂治理冲击地压工作的国家能源集团新疆公司宽沟煤矿的工作面，已安全通过了单面见方冲击危险影响区域。这标志着我国特厚缓倾斜煤层冲击地压超前区域精准防治技术取得了新的突破，填补了行业空白。 国家能源集团新疆公司宽沟煤矿煤层具有特厚缓倾斜的特点，此类煤层在我国有广泛分布。因其地质条件复杂，原生裂隙及应力场不明晰，工作面受力情况非对称等原因，导致该类煤层的冲击地压超前区域防治，一直是一个技术难题。 针对这一难题，西安研究院组织技术团队展开攻关。在认真研究覆岩运移特征及规律的基础上，攻关团队提出了利用复合强推等工艺技术，突破了定向钻孔下行通过构造带的难题；采用优化孔中压裂工具组合、大排量小间距压裂等方法，实现了特厚缓倾斜煤层冲击地压区域超前精准防治。与此同时，为规避治理出现治理盲区，保证坚硬顶板的弱化效果，构建了以孔内瞬变电磁探测、应力在线监测、微震监测、支架阻力监测和孔内窥视等多种监测方法相融合的时空一体化技术体系，实现了对顶板区域改造效果及治理情况的精确定位和综合治理效果评价。 治理后的工作面在回采过程中，采空区悬顶面积显著减小，完全取代了以往在上顺槽和工作面中部所采用的炸药爆破方法。煤矿顶板定向长钻孔分段水力压裂治理冲击地压技术，将为我国特厚缓倾斜煤层冲击地压超前区域精准防治打开新的思路，该技术具有广泛的适应性和巨大的推广前景。
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