復旦數字醫(yī)療劉東麟:云程發(fā)軔,履方致遠,用20年時間深耕神經外科手術導航系統

韓璐
相比于手術導航系統,人們更為熟知的可能是“手術機器人”,比如大名鼎鼎的達芬奇。而從結構與功能來看,導航系統相當于手術機器人的“前鋒”,是手術機器人的核心部件,當被裝上機械臂,它也就變身為一臺人們理解中的手術機器人。

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本文來自鎂客網,作者/韓璐。

在復旦數字醫(yī)療外科手術導航系統產品的發(fā)展上,劉東麟的總結是“剛及格”。

在醫(yī)學領域,有這樣一個科室被稱作“皇冠上的那顆明珠”,而每一次手術也被形容為“在萬丈深淵上走鋼絲”,其中的風險可想而知。這個科室,就是神經外科。

眾所周知,大腦是人體中最為精密和復雜的器官,遍布的神經、血管成為每次手術最大的難題。

在傳統手術中,神經外科醫(yī)生往往需要借助于磁共振、CT等醫(yī)學影像來判定病灶的位置,繼而在此基礎上擬定手術方案。這中間非常考驗醫(yī)生本人的臨床手術經驗,畢竟稍有不慎,可能就會造成永久性傷害。

這一模式直到1947年出現了一道曙光。彼時,位于費城坦普爾醫(yī)學院的實驗神經學家Spiegel與自己的學生Wycis醫(yī)生一起設計了一臺定向儀,并基于腦室造影技術確定了腦內靶點,進行了首例人腦的立體定向神經外科手術。這也是當前神經導航系統的“雛形”,并逐漸打開賽道。

國內最早出現的神經導航系統,是由復旦大學附屬華山醫(yī)院神經外科于1997年引進的一臺美敦力的StealthStation神經導航系統,國內相關創(chuàng)業(yè)市場也由此開啟。

就在5年后,有著復旦大學背景的校辦企業(yè)“復旦數字醫(yī)療”正式成立,如今20年過去,以醫(yī)學圖像處理為核心,公司也早在2006年研發(fā)出自己的神經外科手術導航系統并取得了三類醫(yī)療器械注冊證,至今已經成功實施臨床手術6萬多例。

手術導航系統,就是醫(yī)生的“地圖”

相比于手術導航系統,人們更為熟知的可能是“手術機器人”,比如大名鼎鼎的達芬奇。而從結構與功能來看,導航系統相當于手術機器人的“前鋒”,是手術機器人的核心部件,當被裝上機械臂,它也就變身為一臺人們理解中的手術機器人。

在與復旦數字醫(yī)療總經理劉東麟對話中,他將神經外科手術類比為開車,手術導航系統就是高精度地圖般的存在,是神經外科手術的重要助手。

在多種醫(yī)學影像基礎上,通過實時跟蹤手術器械的操作,同步呈現手術器械在患者腦部的位置,“導航系統能夠在神經外科手術中幫助醫(yī)生規(guī)劃開顱手術路線,一方面避開神經、血管以及核心功能區(qū),另一方面可以提升腦腫瘤的全切率,大幅降低復發(fā)概率,這是導航系統最重要的意義。”

除了硬件系統,手術導航系統軟件層面的醫(yī)學圖像處理也是核心能力之一,也是復旦數字醫(yī)療一切業(yè)務的起始點,并由此延展出AI醫(yī)療業(yè)務。

這方面,復旦數字醫(yī)療的“底氣”與“殺手锏”,來自于與復旦大學數字醫(yī)學研究中心的緊密合作關系。研究中心同時是上海市MICCAI(醫(yī)學圖像處理與計算機輔助手術)重點實驗室,從事醫(yī)學圖像處理、計算機輔助手術、計算機視覺、醫(yī)學智能診斷以及手術機器人等領域的科學研究。

在此基礎上,復旦數字醫(yī)療手術導航系統已經幫助醫(yī)生將手術精準度達到毫米級。

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此外,除了手術導航系統,復旦數字醫(yī)療也基于醫(yī)學圖像處理能力拓展出AI軟件業(yè)務,在肝癌、前列腺癌等領域皆有涉足并取得出色成果,2021世界人工智能大會,公司“基于多模態(tài)影像的肝癌智能診斷技術研究與系統開發(fā)”項目進入了全球創(chuàng)新項目路演二十強,在ProstateXGrandChallenge全球挑戰(zhàn)賽中連續(xù)15個月排名世界第一。

20年時間,埋頭深耕神經外科

眾所周知,醫(yī)學本身就是一個高門檻行業(yè),而當與臨床手術有所牽扯,則意味著門檻將再上一層。

“手術導航系統是一個跨學科的復合產品,其中涉及了醫(yī)療知識,也涉及計算機,以及機械控制、生物力學等等,也就造就了它的高門檻。”

這其中我們也可以發(fā)現,雖然“誕生”于神經外科領域,但如今的手術導航系統已經延伸到包括脊柱外科、骨科、耳鼻喉科等諸多領域,其中以骨科手術導航系統最為多見,更是在二級市場誕生了“手術機器人第一股”。

但相比于骨科領域,復旦數字醫(yī)療不管是過去,還是現在,20年來始終如一的深耕神經外科、脊柱外科領域。

“做骨科機器人的企業(yè)有很多,可能隨便數數都有個10家、20家,但在神經外科領域,即便加上國際知名品牌,最終也只會在個位數到兩位數之間。”其中神經外科手術導航系統的難度而想而知。

成立至今20年,就硬件終端產品來看,復旦數字醫(yī)療也已經研發(fā)了Excelim-04等三款神經外科導航系統。用劉東麟的話來說,深耕神經外科領域的背后是復旦數字醫(yī)療一直以來的理念——云程發(fā)軔,履方致遠,“只有打好根基才能走的更遠。當我們將神經外科手術的精準度、路線規(guī)劃等等都較為完美的解決了,那時候再延伸到其他領域,不管是技術研發(fā)還是新的產品認證,都會相對簡單了。”

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與此同時劉東麟也坦然道,用20年時間來鉆研一個領域,在外人眼中可能會被貼上“過于保守”的標簽,但是“我們自己希望一步一步走得踏實一點,畢竟產品與開顱手術強相關,這里面更為注重產品的安全性、穩(wěn)定性,容不得一絲馬虎。”

這一點同樣體現在產品認證與市場推廣上,其實早在2006年和2007年,復旦數字醫(yī)療就分別拿到了國家藥監(jiān)局頒發(fā)的三類醫(yī)療器械證書,以及歐盟的CE認證,但他們并沒有急于將產品推向國際市場,而是將認證看作一個“試金石”,以驗證自己的產品、整個質量體系等等是否符合國際標準。

就國際市場,繼2018年出口到巴基斯坦之后,2020年,復旦數字醫(yī)療將手術導航系統出口到歐洲,并開展了上百臺手術,也是目前國內唯一一家已經出口到歐洲的手術導航系統解決方案商。

在追求完美這件事上,“我們也是剛及格”

可以確定的是,經過這幾年的驅動與發(fā)展,國內手術導航機器人已經取得了長足的進步。用劉東麟的話來說,早先時候醫(yī)院里的大型設備都是由于國外進口,而現在一批國產設備正在興起。

只是,相比于國外歐美廠商的設備,國內還是有一定差距。這一點也體現在全球市場份額上。

依據數據統計,全球外科導航系統的主要參與者包括美敦力、Brainlab、GE醫(yī)療、史賽克、貝朗等等,被歐美囊括的前五大制造商,更是占據了全球市場份額超過75%。

這其中主要涉及到一個研發(fā)投入、市場推廣等要素,相較于那些已經在國際上立足多年的醫(yī)療設備巨頭,國產廠商或許在這些方面還有所差距,但在產品質量上卻不一定就是輸。

站在復旦數字醫(yī)療的角度,“我們出口到歐洲與國際巨頭進行PK的時候發(fā)現,我們的產品,不管是性價比,還是使用操作等各個方面,并不亞于其他國際品牌。”

緊接著,劉東麟也進一步解釋,國際大廠的手術導航產品基本是由一整個公司來運作,而大體量意味著在某些方面可能會有“犧牲”,尤其是在中國市場,可能只建立了銷售地點,一旦產品出現問題,維修周期長且費用很高。相比之下,國產設備廠商的響應速度快、維修成本低,占據了優(yōu)勢。

另外,“我們有一本用戶醫(yī)院發(fā)表的論文集,其中不乏一些發(fā)表在全球知名神經外科雜志《Neurosurgery》、《Journalof Neurosurgery》的論文,同時我們也會和用戶一起成長,若是他們有什么建議,我們也可以很快的做出反饋,在機器的迭代產品上加以改善。”

也是因為市場與客戶醫(yī)院的醫(yī)生進行交流,并基于他們實操之后的改進建議改進優(yōu)化設備的易操作性和人性化設計,讓復旦數字醫(yī)療與國外客戶醫(yī)院的交流與問題響應也簡單了許多。

對于手術導航系統,復旦數字醫(yī)療顯然有著更為苛求的期望,也因此對于當前的成就,劉東麟也只是以“及格”、“剛起步”來作為總結。

而面對未來外科導航系統的發(fā)展,以自身產品為出發(fā)點,劉東麟也指出:“就整個手術機器人方向,AI+手術機器人肯定是未來的方向,主要聚焦在篩查診斷、具體治療階段,另外還有5G遠程化、精準化、智能化、微創(chuàng)等等,都是接下來手術機器人未來發(fā)展的方向。”

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