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國家科技大獎(jiǎng)背后:一段"姻緣"救了大量危重患兒生命

2020/1/13 11:44:36 來源:新浪科技 作者:- 責(zé)編:微塵

“你們海信有沒有計(jì)算機(jī)高手?可以幫建立立體模型輔助手術(shù)?”

“有!我們一定全力以赴,公益性的!”

……

7年前的一次簡單對話,讓青島大學(xué)附屬醫(yī)院院長董蒨至今難忘。

他很難想象,當(dāng)初海信集團(tuán)董事長周厚健的那句承諾,讓合作取得了突破性進(jìn)展:不僅成為解決疑難復(fù)雜手術(shù)的重要突破口,甚至打破了中國醫(yī)學(xué)界的難題。

近日,雙方的合作結(jié)出了碩果——青島大學(xué)附屬醫(yī)院、海信醫(yī)療設(shè)備有限公司與復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院共同完成的“基于小兒肝膽胰計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)系統(tǒng)研發(fā)、臨床應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目,榮獲國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

據(jù)悉,這是青島歷史上首個(gè)由青島市推薦獲得的醫(yī)學(xué)類國家科技獎(jiǎng),也是該省大外科領(lǐng)域獲得的首個(gè)國家科技獎(jiǎng)。同時(shí),這也是海信近10年來第5次拿下國家科學(xué)技術(shù)大獎(jiǎng)。

術(shù)中精準(zhǔn)判斷迫在眉睫

董蒨院長有著30多年小兒肝膽外科經(jīng)驗(yàn),他深知外科手術(shù)的復(fù)雜性。

“以前做手術(shù)特別困難。因?yàn)槿梭w肝臟內(nèi)血管遍布、錯(cuò)綜交織,加之兒童的血管更細(xì),難度還要加倍”,讓他擔(dān)憂的是,雖然CT是輔助手段,但由于二維影像,導(dǎo)致無法直觀手術(shù)規(guī)劃,復(fù)雜手術(shù)更難以實(shí)施。

患者的一場意外,使他記憶猶新。

2013年3月下旬,一名4歲女孩在父親倒車時(shí)被攔腰碾壓,肝臟破裂病情危重,急需手術(shù)。

董蒨率隊(duì)趕赴手術(shù)室,擺在他面前的,是一次前所未有的挑戰(zhàn):三次肝臟修復(fù)、三次出血不止……

“CT拍了,但沒有精準(zhǔn)描繪傷情”,他回憶,女孩的肝臟表面無明顯傷口,但實(shí)際上在側(cè)面有至少兩處破口……5個(gè)小時(shí),他在汗流浹背中艱難地完成了手術(shù)。

走下手術(shù)臺后,他的心情久久不能平復(fù):術(shù)前、術(shù)中要精準(zhǔn)判斷傷口情況,摸清器官與血管間的位置關(guān)系,這事不能再等了,迫在眉睫!

拯救更多患者夢想要“黃”

無法精準(zhǔn)判斷被看作是臨床醫(yī)學(xué)的一大痛點(diǎn)。

董蒨主動(dòng)申請了國家“十二五”科技支撐計(jì)劃課題——“小兒肝臟腫瘤手術(shù)治療臨床決策系統(tǒng)開發(fā)”。他希望借助數(shù)字化的優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療,去挽救更多患者。

但是事與愿違。整整一年半時(shí)間,這項(xiàng)課題進(jìn)展緩慢,缺少技術(shù)支撐是主因?!拔蚁蚩萍疾康膶<?、領(lǐng)導(dǎo)講述了一個(gè)美麗動(dòng)人的故事,技術(shù)上卻沒有什么進(jìn)展,當(dāng)時(shí)特別焦急,擔(dān)心大家認(rèn)為我是在忽悠錢”。他坦言,當(dāng)初曾向一家具有技術(shù)能力的日企巨頭尋求支持,可惜無果。

難道,“拯救更多患者”的夢想,要“黃”了嗎?

董事長的郵件希望重燃

正當(dāng)董蒨焦慮之時(shí),轉(zhuǎn)機(jī)出現(xiàn)了!

2013年的1月6日,海信董事長周厚健前來拜訪。會談結(jié)束后,董蒨突然發(fā)問:“你們海信有沒有計(jì)算機(jī)高手?”

周厚健有些不解:“有,但你要做什么?”

“我想把患者,特別是孩子肝臟的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、腫瘤情況,把CT原始數(shù)據(jù)通過三維重建立體模型”,董蒨答道。

對于董蒨來講,這只是一次試探性的問詢,畢竟那時(shí)的科技醫(yī)療尚不發(fā)達(dá)。

周厚健走出辦公室,掏出手機(jī)打了幾個(gè)電話。

1小時(shí)40分鐘后,董蒨收到了來自周厚健的郵件,大致闡述了兩層意思:第一,海信一定會全力以赴;第二,完全是公益性支持。

這封郵件,讓董蒨重燃夢想。雙方的合作自此全面展開。

“雙方一起搞了兩年多研發(fā)”,他回憶,這不僅是一項(xiàng)技術(shù)合作,更是兩個(gè)領(lǐng)域的深入融合,“我把學(xué)生放到海信去實(shí)習(xí),與工程師反復(fù)溝通,解決了很多研發(fā)層面的問題。同時(shí),海信有員工來醫(yī)院辦公,大家時(shí)常召開視頻會議。遇到問題,隨時(shí)解決”。

凌晨3點(diǎn)的回復(fù)效果達(dá)成

從日本歸國、專門從事醫(yī)療圖像處理算法的陳永健博士,現(xiàn)任海信醫(yī)療設(shè)備公司副總經(jīng)理、研發(fā)中心總經(jīng)理。

他是這項(xiàng)合作中海信方的主要負(fù)責(zé)人之一。他回憶,前期開發(fā)階段,雙方做個(gè)眾多動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。例如將12頭實(shí)驗(yàn)豬分別進(jìn)行CT掃描,將掃描獲得的DICOM數(shù)據(jù)輸入研發(fā)中的手術(shù)系統(tǒng),工程師設(shè)定相關(guān)參數(shù)并優(yōu)化算法,通過海信自主研發(fā)的醫(yī)學(xué)圖像預(yù)處理和分割技術(shù),只需在一幅圖像上設(shè)定相應(yīng)參數(shù)和少量人工輔助,系統(tǒng)可以自動(dòng)精確地在一系列CT圖像上分割出肝臟、血管、腫瘤、膽囊等肝臟各組織。

“臨床應(yīng)用和算法開發(fā),分屬兩個(gè)不同專業(yè)”,陳永健坦言,雙方只能不斷磨合,從測試中反復(fù)改進(jìn)算法。

“我記得有一次是凌晨兩點(diǎn),在反復(fù)測試后終于達(dá)到了效果”,他急忙將這一好消息發(fā)給了董蒨,“沒想到,董院長凌晨3點(diǎn)多給我回信了,他說終于滿意了!”

凌晨兩三點(diǎn),一方做試驗(yàn)一方等結(jié)果,這足以說明雙方對于研發(fā)的重視。很快,這項(xiàng)技術(shù)在臨床治療中加以應(yīng)用并取得突破性進(jìn)展。

歷經(jīng)三年多的研發(fā),國際唯一一款基于小兒肝膽胰的計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)系統(tǒng)海信CAS正式出爐,實(shí)現(xiàn)從“傳統(tǒng)”到“精準(zhǔn)”手術(shù)治療的根本轉(zhuǎn)變。

陳永健介紹,海信CAS實(shí)現(xiàn)了不用開膛破肚,醫(yī)生便可三維觀察病變與血管、臟器的關(guān)系,精確計(jì)算臟器、病變的體積,還可實(shí)施虛擬手術(shù)切除,確定最佳手術(shù)切除線,從而最大限度保留正常肝組織,減少手術(shù)出血量,降低術(shù)后患者肝功能衰竭的風(fēng)險(xiǎn)。

海信董事長周厚健始終關(guān)注著項(xiàng)目進(jìn)展。他親自主持專題會組織技術(shù)攻關(guān),經(jīng)過多次技術(shù)迭代,海信CAS產(chǎn)品的規(guī)劃速度成倍速增加,“起初規(guī)劃手術(shù)需要一兩個(gè)小時(shí),現(xiàn)在已縮短為15分鐘!”

全國7400個(gè)家庭重獲新生

2019年3月,擁有CAS“神奇法寶”的董蒨再次迎來挑戰(zhàn)。

與2013年的病例相似,一名4歲男孩被汽車撞倒碾壓,情況危急,“孩子直接送到了CT室,15分鐘就做出了CAS影像,有三維導(dǎo)航,哪里有破口看得很清楚”,董蒨說,這次手術(shù)僅進(jìn)行了兩個(gè)小時(shí),“不再像6年前那樣狼狽了”。

另一個(gè)案例發(fā)生在2019年12月27日,一名5歲女孩所患腫瘤很大,且緊貼胸腹主動(dòng)脈,上下縱跨胸腔和腹腔,因病情復(fù)雜救治無門。

“孩子父母多次淚流滿面和孩子天真渴望的眼神深深刺激了我,我決定一定要救這個(gè)孩子”,董蒨在CAS的輔助下,順利完成了該院本年度最艱難的一次小兒外科手術(shù)。

類似的案例不勝枚舉。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前在全國,因海信CAS獲得救治的疑難病例已經(jīng)增加到達(dá)到8000多例。

值得一提的是,2016年以來,借助海信CAS,復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院順利實(shí)施多例連體嬰兒分離手術(shù),并成功化解了“控制出血”這一手術(shù)最大難點(diǎn)。據(jù)悉,連體嬰是一種臨床罕見的先天畸形,僅約30%的連體嬰兒生后可能存活?;純焊闻K之間有異常的血管相通,如何在術(shù)中精準(zhǔn)找到血管并將其切斷,成為手術(shù)的關(guān)鍵。由于連體嬰兒肝臟實(shí)質(zhì)為兩個(gè),并不符合一般系統(tǒng)對肝臟的定義。

陳永健利用海信CAS本身具備的延展性,通過配準(zhǔn)將相連的兩塊肝臟及其管道系統(tǒng)組合起來,幫助醫(yī)生實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)判斷。

除此之外,2018年7月,山東煙臺毓璜頂醫(yī)院泌尿外科手術(shù)團(tuán)隊(duì)在海信CAS幫助下,通過人工智能、三維重建進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃和手術(shù)模擬,成功完成了一例罕見的孤立腎合并多重上尿路畸形手術(shù),挽救了一名18歲女孩的生命,這也是國內(nèi)首例孤立腎三維重建精準(zhǔn)手術(shù)。

布局醫(yī)療四產(chǎn)品線技術(shù)立業(yè)

CAS的成功,為海信打開了一扇門。

這家科技巨頭迅速進(jìn)入更前沿、更挑戰(zhàn)核心技術(shù)突破能力和技術(shù)集成能力的智能數(shù)字化手術(shù)室領(lǐng)域。

2017年7月,在第五屆Top Digital創(chuàng)新盛典上,中國頂級創(chuàng)新企業(yè)年度榜單揭曉,海信醫(yī)療“數(shù)字化手術(shù)室系統(tǒng)方案”被評選為最佳產(chǎn)品創(chuàng)新獎(jiǎng),成為中國醫(yī)療領(lǐng)域唯一上榜、獲獎(jiǎng)的企業(yè)。

目前,在中國數(shù)字醫(yī)療領(lǐng)域,海信憑借敏銳的產(chǎn)業(yè)判斷。短短幾年,海信醫(yī)療迅速擴(kuò)張為集數(shù)字化手術(shù)室、醫(yī)用顯示器、醫(yī)護(hù)終端等多產(chǎn)品、多方向的醫(yī)療公司。

2019年,海信醫(yī)療繼續(xù)推出業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的3D產(chǎn)品解決方案;推出4K超高清內(nèi)窺鏡顯示器;推出第一款全面自主研發(fā)的彩色超聲診斷儀產(chǎn)品,成功獲得國家醫(yī)療器械注冊證,成為海信深耕醫(yī)療影像領(lǐng)域、加快轉(zhuǎn)型發(fā)展的又一把科技“尖刀”,填補(bǔ)了山東省在超聲領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)空白。

有權(quán)威智庫的報(bào)告顯示,數(shù)字醫(yī)療作為一個(gè)千億級的全新產(chǎn)業(yè),正在步入爆發(fā)期。而海信,無疑已經(jīng)成為這個(gè)新產(chǎn)業(yè)最有力的競爭者。

周厚健曾公開表示,“技術(shù)立企”是海信堅(jiān)持多年的發(fā)展戰(zhàn)略,掌握關(guān)鍵技術(shù)是進(jìn)入一個(gè)新行業(yè)的先決條件,也是服務(wù)客戶的信心所在。目前在海信醫(yī)療產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的技術(shù),都是圖像處理和數(shù)字技術(shù)上的延伸發(fā)展。多年來,海信選擇產(chǎn)業(yè)并不是為了賺快錢,而是始終遵循關(guān)系國計(jì)民生和掌握關(guān)鍵技術(shù)兩條鐵律,以圖像與視頻數(shù)據(jù)處理技術(shù)作為核心技術(shù),最終成為海信轉(zhuǎn)型發(fā)力醫(yī)療電子、智能交通等新興產(chǎn)業(yè)的動(dòng)力和信心。

董蒨的夢想還不止于此。在山東省數(shù)字醫(yī)學(xué)與計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室里,一個(gè)臨床醫(yī)學(xué)3D打印中心已經(jīng)落成。除了肝臟的數(shù)字3D打印模型,脊柱外科、口腔頜面外科、耳鼻喉科、神經(jīng)外科甚至內(nèi)科所需要的骨骼、血管、腫瘤數(shù)字模型都可以打印、標(biāo)注出來,方便醫(yī)生在手術(shù)之前進(jìn)行模擬操作,“數(shù)字醫(yī)療是大勢所趨,今后全智能的手術(shù)室一定會實(shí)現(xiàn)”。

在此次國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)的答辯環(huán)節(jié),董蒨用實(shí)際案例向評委闡述了“數(shù)字醫(yī)學(xué)”的夢想。

他說:“我們的科技進(jìn)步真的用在了救治孩子上。利用高新醫(yī)療技術(shù)挽救大量孩子的生命,是我認(rèn)為最具價(jià)值的科技進(jìn)步!”

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