術(shù)中導(dǎo)航裝備，是融合醫(yī)學(xué)、影像學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺、空間定位技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)交互等技術(shù)的創(chuàng)新醫(yī)療器械。在過去，沒有導(dǎo)航系統(tǒng)指引的手術(shù)就像沒有導(dǎo)航的汽車駕駛。在精密的人體結(jié)構(gòu)中，“駕駛員”醫(yī)生只能通過長年累月積累的經(jīng)驗(yàn)“識路”，長期以來保持著高風(fēng)險(xiǎn)與高難度并存的態(tài)勢。正因如此，受切口更小、視野受限等限制下的微創(chuàng)手術(shù)更需要擁有豐富經(jīng)驗(yàn)的“駕駛員”，也大大限制了微創(chuàng)手術(shù)的開展場景和人員配置要求。
術(shù)中導(dǎo)航則為醫(yī)生提供了一張“實(shí)時(shí)更新”的地圖，并可以模擬“最佳路徑”、“危險(xiǎn)預(yù)警”等。作為仿真培訓(xùn)工具，它可以充分訓(xùn)練操刀醫(yī)生，提升實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)；作為臨床應(yīng)用模塊，它可以實(shí)時(shí)分析術(shù)中影像，成為主刀醫(yī)生的“AI助手”，提升手術(shù)的精準(zhǔn)性和安全性。
蘇州數(shù)智元宇人工智能科技有限公司（后簡稱“數(shù)智元宇”）致力于數(shù)智外科領(lǐng)域核心技術(shù)的國產(chǎn)化自研。基于前沿技術(shù)與外科技術(shù)融合，數(shù)智元宇目前已推出術(shù)中導(dǎo)航裝備與仿真手術(shù)培訓(xùn)機(jī)器人兩大產(chǎn)品管線，分別落地國內(nèi)頭部醫(yī)院與醫(yī)學(xué)院。
仿真手術(shù)培訓(xùn)機(jī)器人工程機(jī)
數(shù)智元宇團(tuán)隊(duì)部分成員合照（從右至左 羅子恒 馬玉丹 沈正）
起源于一次手術(shù)事故，目標(biāo)在Data Intelligence
在接受動脈網(wǎng)采訪時(shí)，數(shù)智元宇創(chuàng)始人、CEO馬玉丹首先分享了自己的經(jīng)歷：“我在童年時(shí)因?yàn)橐淮问中g(shù)事故險(xiǎn)些喪命，腔積液導(dǎo)致我的整個(gè)腔體像一個(gè)快要被吹爆的氣球。最終雖然搶救回來了，但給腔體留下了不可逆的后遺癥，從小我常常因?yàn)榍惑w的畸形外觀而被同齡人嘲笑?！?/span>
德國弗賴堡大學(xué)信息學(xué)碩士畢業(yè)后，馬玉丹深耕大數(shù)據(jù)與人工智能領(lǐng)域，歷任世界500強(qiáng)企業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用專家、百度首席AI架構(gòu)師。創(chuàng)業(yè)兩年來，數(shù)智元宇搭建起了擁有醫(yī)學(xué)專家、百度AI架構(gòu)師、臨床報(bào)證專家、財(cái)稅法專家、銷售專家等的醫(yī)工融合團(tuán)隊(duì)。
“數(shù)智元宇的名字一半來源于創(chuàng)辦初衷——在元宇宙興起的元年，我們認(rèn)為相關(guān)的前沿XR技術(shù)與前沿外科的融合可以給臨床帶來實(shí)質(zhì)性的價(jià)值。另一半則是我在百度時(shí)學(xué)習(xí)到的趨勢——AI之所以叫Artificial Intelligence，是因?yàn)橛卸嗌偃斯げ拍苡卸嗌僦悄?。而下一步大概率會進(jìn)入DI時(shí)代，Data Intelligence，有多少數(shù)據(jù)就會有多少智能?！?/span>
“Data Intelligence”首先體現(xiàn)在數(shù)智元宇搭建起的融合技術(shù)路徑中——對術(shù)中動態(tài)影像進(jìn)行動態(tài)標(biāo)注，將醫(yī)學(xué)專家在術(shù)中的經(jīng)驗(yàn)與判斷實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的量化記載，并運(yùn)用深度學(xué)習(xí)算法使得AI裝備學(xué)習(xí)到大量專家頭腦中的知識，然后在臨床環(huán)境下進(jìn)行多次測試，根據(jù)測試結(jié)果對AI裝備進(jìn)行反復(fù)滾動式培養(yǎng)、不斷迭代，最終成為醫(yī)生們做手術(shù)時(shí)的“動態(tài)地圖導(dǎo)航”。
馬玉丹將術(shù)中導(dǎo)航裝備的迭代比作培養(yǎng)一個(gè)孩子，“這個(gè)孩子有3個(gè)特點(diǎn)：永不停歇、集思廣益、無限復(fù)制。只要不斷電，他可以全年24小時(shí)不斷學(xué)習(xí)、匯集眾多優(yōu)秀醫(yī)生頭腦中的關(guān)鍵決策和判斷，最終成長為可復(fù)制的‘老專家’——在每個(gè)地區(qū)的每家醫(yī)院都可以安置一個(gè)‘老專家’，在醫(yī)生做手術(shù)時(shí)提供建議與警示，讓更多的手術(shù)患者獲得理想的救治服務(wù)?！?/span>
術(shù)中導(dǎo)航裝備的核心是幫助醫(yī)生越來越好的完成手術(shù)。而如何判斷手術(shù)是否被越來越好的完成，就要通過手術(shù)質(zhì)量監(jiān)測指標(biāo)。具體的手術(shù)質(zhì)量監(jiān)測指標(biāo)有很多，馬玉丹概括為優(yōu)化4個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：手術(shù)時(shí)間、術(shù)中殘留物、術(shù)中出血量、術(shù)后并發(fā)癥。就量化評估而言，術(shù)中導(dǎo)航裝備不僅在術(shù)中實(shí)時(shí)給予醫(yī)生建議與提醒，而且還量化統(tǒng)計(jì)這4個(gè)重要指標(biāo)。醫(yī)生可以通過橫向?qū)Ρ扰c縱向?qū)Ρ鹊姆绞?，不斷提升這4項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)整體手術(shù)質(zhì)量的優(yōu)化與進(jìn)步。
合作國內(nèi)腔鏡手術(shù)領(lǐng)先者， 自研可無縫適配器械的集成電路
“外科手術(shù)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)有很強(qiáng)的敏感性，如何合法合規(guī)獲取足量數(shù)據(jù)從而支持研發(fā)是關(guān)鍵問題?！瘪R玉丹提到，數(shù)智元宇已通過與多家國內(nèi)手術(shù)量排名前列的醫(yī)院建立合作，順利獲得高質(zhì)量數(shù)據(jù)。與此同時(shí)，馬玉丹團(tuán)隊(duì)圍繞已授權(quán)發(fā)明專利，布局了全方位的專利群，構(gòu)造起了專利護(hù)城河。
從產(chǎn)品方面考慮，術(shù)中導(dǎo)航裝備有4個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：安全性、有效性、兼容性、依賴性。安全的基礎(chǔ)上要帶來手術(shù)質(zhì)量監(jiān)測指標(biāo)的有效提升，并且要與當(dāng)前術(shù)室內(nèi)已有的設(shè)備器械做到無縫適配，最終要實(shí)現(xiàn)“沒有就不行”的效果。具體而言，數(shù)智元宇的術(shù)中導(dǎo)航裝備實(shí)現(xiàn)了以下突破：
■ 動態(tài)影像實(shí)時(shí)處理
“當(dāng)前眾多AI醫(yī)療類產(chǎn)品為對靜態(tài)醫(yī)學(xué)圖片進(jìn)行處理分析，數(shù)智元宇系統(tǒng)處理分析動態(tài)術(shù)中影像，復(fù)雜度與難度更高。”
■ 離線斷網(wǎng)運(yùn)行
“當(dāng)前多數(shù)的AI醫(yī)療類產(chǎn)品，都需要在聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下通過云服務(wù)器的強(qiáng)大算力進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，延遲輸出結(jié)果。但術(shù)中場景需要產(chǎn)品在離線斷網(wǎng)的孤島環(huán)境下運(yùn)行，并實(shí)時(shí)進(jìn)行導(dǎo)航?！?/span>
■ 存量器械無縫適配
“術(shù)中導(dǎo)航裝備的主體包含自研集成電路，可以與當(dāng)前已應(yīng)用的微創(chuàng)器械或手術(shù)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)無縫適配?！?/span>
■ 不依賴顯影劑
“因不依賴任何顯影劑，避免了顯影劑可能帶來過敏或傷害腎臟的風(fēng)險(xiǎn)。是目前全球唯一不需要依賴熒光+吲哚菁綠+近紅外成像便能實(shí)現(xiàn)術(shù)中導(dǎo)航功能的產(chǎn)品?！?/span>
未來，AI+將是外科應(yīng)用領(lǐng)域的“家常便飯”
采訪最后，馬玉丹談到，回看10年前外科領(lǐng)域的變革，可以一定程度上預(yù)見未來10年外科領(lǐng)域的發(fā)展。開腹手術(shù)升級為微創(chuàng)手術(shù)是外科領(lǐng)域的一次重大變革，這次變革傳入國內(nèi)并興起的時(shí)間介于1990年至2000年。通過10年的發(fā)展，微創(chuàng)外科從首例LC手術(shù)開始，逐步滲透到了大外科下的所有科室。繼而在2000年至2020年的20年中，高分辨率成像系統(tǒng)、3D技術(shù)、ICG熒光成像技術(shù)接踵而至，每一次升級都在之前的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步。
“所以，當(dāng)我們依照這個(gè)斜率去做一個(gè)時(shí)間序列分析，再過10年，我們今天所熱衷的一些外科前沿動態(tài)，屆時(shí)大概率已成為‘家常便飯’，就像站在2010年回看2000年的開腹轉(zhuǎn)微創(chuàng)，站在2020年回看2010年的3D、4K、熒光?！?/span>
目前，數(shù)智元宇選擇了軟硬件結(jié)合布局——術(shù)中導(dǎo)航系統(tǒng)+自研集成電路裝備?！皩τ谖?chuàng)器械企業(yè)與手術(shù)機(jī)器人企業(yè)，我們更愿意成為他們的供應(yīng)商或是合作伙伴，一起將一種更智能的產(chǎn)品交付給終端用戶，而不是成為競爭者?！?/span>
“每一次新技術(shù)革命，都會影響到老舊技術(shù)團(tuán)體的蛋糕。在溝通的過程中我們發(fā)現(xiàn)，20%左右的從業(yè)者會擔(dān)心新技術(shù)會逐漸替代自身的供給力，表現(xiàn)出排斥。反之，80%的相關(guān)從業(yè)者普遍認(rèn)為數(shù)智外科相關(guān)產(chǎn)品會將現(xiàn)有的傳統(tǒng)手術(shù)進(jìn)行全面的升級，更好更新的產(chǎn)品將會很快成為主導(dǎo)。”
更大的挑戰(zhàn)還等待著馬玉丹和他的團(tuán)隊(duì)——數(shù)智外科相關(guān)產(chǎn)品的報(bào)證難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他醫(yī)療器械。更高維度而言，大外科下的更多科室，仍期待著數(shù)智元宇的突破。
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