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跨界医疗研发国际首创 海信CAS获国家科技进步二等奖

2020-01-13  来源:  作者:莱西新闻中心

  1月10日上午,2019年度国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂举行。青岛大学附属医院、海信医疗设备有限公司与复旦大学附属儿科医院共同完成的“基于小儿肝胆胰计算机辅助手术系统研发、临床应用及产业化”项目获得国家科技进步奖二等奖。这是海信自2010年以来,第5次获得国家科学技术奖。

  



  来源于临床需求,儿外专家携手海信攻坚数字医疗

  长久以来,由于CT是二维影像,医生无法进行直观手术规划,很多疑难危重复杂手术难以实施。尤其是,小儿肝脏胰等器官相较成人更小,血管更细,手术难度更大。针对这一临床需求痛点,从事小儿外科工作30余年,国内小儿肝胆领域权威专家青大附院院长董蒨于2012年申请了国家“十二五”科技支撑计划,想在中国第一个将小儿肝脏数字化、立体呈现,指导医生规划术前手术路径、术中导航,实现精准医疗。由于团队缺少技术方面的支撑,课题立项一年半,仍然没有多少进展。

  2013年1月6日,董蒨与海信集团董事长周厚健的一次偶然会面打破了僵局。当年10月,海信集团与青大附院成立了“数字医学与计算机辅助手术山东省医药卫生重点实验室”。此后,基于海信在显示与图像数字处理技术方面的核心优势,海信医疗公司联合青大附院共同组成研发团队展开艰难技术攻关,研发出国际首创的基于小儿的肝、胆、胰的计算机辅助手术系统海信CAS,以此为技术核心构建海信数字化手术室;构建了儿童肝、胆、胰肿瘤三维可视化精准治疗体系;建立人类数字肝脏大数据平台,基于数字肝脏大数据分析技术,推动了肝脏外科理论创新,改写经典医学教科书,实现从“传统”到“精准”手术治疗的根本转变。

  合作中,两个团队联系紧密。“我的学生们都曾在海信待过三个月到半年时间,他们与工程师一起根据临床数据随时沟通,为产品研发解决了很多问题。”与此同时,董蒨的实验室里也为海信集团工程师们设有专门办公桌。“我们还经常召开视频会议,遇到问题随时沟通、随时解决。”

  在CAS的前期开发阶段,海信工程师们白天做研发,晚上和外科医生们做动物实验,将12头试验用猪分别行CT薄层扫描,将扫描获得的DICOM数据输入研发中的海信计算机辅助手术系统(Hisense CAS),工程师设定相关参数并优化算法,通过海信自主研发的医学图像预处理和分割技术,只需在一幅图像上设定相应参数和少量人工辅助,系统可以自动精确地在一系列CT图像上分割出肝脏、血管、肿瘤、胆囊等肝脏各组织。

  因此,不用开膛破肚,医生便可三维观察病变与血管、脏器的关系,精确计算脏器、病变的体积,还可实施虚拟手术切除,确定最佳手术切除线,从而最大限度保留正常肝组织,减少手术出血量,降低术后患者肝功能衰竭的风险。

  2014年,双方合作的成果海信CAS现身,并在董蒨的手术中应用。

 



  为精准手术“导航”,应用5年助8000个家庭获重生

  海信CAS系统可为腹腔(肝、胆、胰、脾、肾等)胸腔(肺)精准外科手术提供高效、精准、简洁的影像重建及量化模拟分析系统和整体解决方案,5年来,它已经成为董蒨手术中的一件神奇法宝,助他创造了更多的医学奇迹。而在全国,因海信CAS获得救治的疑难病例已经增加到近8000例——每一个数字代表的都是一次命运的转折和一个家庭重生的希望。“应用创新技术,挽救大量疑难危重患儿的生命,是儿科医生最感欣慰的科技进步。”董蒨说。目前,海信CAS系统已经服务于全国百余家三级医院。

  来自济南的两岁男孩帅帅患有肝部肿瘤,肿瘤巨大,几乎“吃掉了”他整个肝脏的2/3,而且血管复杂,穿插在肿瘤与肝脏中,因此很多医院不敢接收。“我们看遍了济南的大医院,还跑到北京去看,所有的医生都说手术可能性不大,因为太复杂太危险,因此给出的建议都是无法手术,还是让孩子回家,想吃点儿什么就吃点儿什么,好好度过剩下的日子 。”专家的意见让帅帅妈妈范女士心碎,那些日子她几乎把眼泪都流光了。2013年12月,帅帅来到青大附院,董蒨借助海信CAS系统为他做了手术,历时4个多小时。手术切除了大小为12×12×10厘米的肿瘤,出血量仅30毫升。“这样的手术,没有系统,我以前也不敢做。”董蒨说。

  2016年以来,借助海信CAS,复旦大学附属儿科医院顺利实施多例连体婴儿分离手术,并成功化解了“控制出血”这一手术最大难点。连体婴是一种临床罕见的先天畸形,仅约30%的连体婴儿生后可能存活。患儿肝脏之间有异常的血管相通,如何在术中精准找到血管并将其切断,成为手术的关键。由于连体婴儿肝脏实质为两个,并不符合一般系统对肝脏的定义。海信医疗CAS项目负责人陈永健利用海信CAS本身具备的延展性,通过配准将相连的两块肝脏及其管道系统组合起来,帮助医生实现精准判断。

  2018年7月,山东烟台毓璜顶医院泌尿外科手术团队在海信CAS帮助下,通过人工智能、三维重建进行术前规划和手术模拟,成功完成了一例罕见的孤立肾合并多重上尿路畸形手术,挽救了一名 18 岁女孩的生命,这也是国内首例孤立肾三维重建精准手术。

  对于海信而言,海信CAS的成功像是打开了一扇门,短短几年,海信医疗迅速扩张为集数字化手术室、医用显示器、医护终端等多产品、多方向的医疗公司。此前,谈到海信涉足医疗,周厚健曾公开表示,“技术立企”是海信坚持多年的发展战略,掌握关键技术是进入一个新行业的先决条件,也是服务客户的信心所在。目前在海信医疗产业应用的技术,都是图像处理和数字技术上的延伸发展。

  2019年,海信医疗继续推出业内领先的3D产品解决方案;推出4K超高清内窥镜显示器;推出第一款全面自主研发的彩色超声诊断仪产品,成功获得国家医疗器械注册证,成为海信深耕医疗影像领域、加快转型发展的又一把科技“尖刀”,填补了山东省在超声领域的产业空白。

  有权威智库的报告显示,数字医疗作为一个千亿级的全新产业,正在步入爆发期。而海信,无疑已经成为这个新产业有力的竞争者。

  
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