Higemi:站在数字医疗国际前沿铺展未来
2014-12-31 10:35 / 深度报道 / 人浏览

2013年底,关于我院副院长董蒨与海信集团合作研发Higemi数字医疗系统,并成功完成高难度手术的消息不胫而走,目前,已有超过4000家国内媒体,26家国外媒体对此进行了报道。Higemi为何会引起如此轰动的效应?它的诞生对我院来说意味着什么?它又将对数字医疗的发展带来怎样的影响?近日,编辑部对Higemi课题负责人董蒨作了深入采访。

 

偶然思维碰撞下的宏伟诞生

每一个宏大工程的背后都有许多鲜为人知的偶然因素和小故事,Higemi也不例外。催生Higemi的最初因子还要从两年前董蒨教授与卢云、徐文坚等团队合作承担十二五科技支撑计划课题 (小儿肝脏肿瘤手术治疗临床决策系统开发 2013BAI01B03) 说起。 

董蒨是全国小儿肝胆外科学组组长。作为专业领域的顶尖专家,他做过许多高难度手术,深感CT二维成像已成为精准手术发展的局限因素。面对几千张CT二维成像结果,医生只能根据其经验形成大致手术方案,并在实际手术中不断进行修正,直到手术完成。这样的传统医疗手段依赖医生的经验,具有很大的不确定性。董蒨对所承担重大课题的最初设想,就是要解决这个问题。

若将传统CT扫描二维结果合成三维可随意翻转、放大的立体图像,我们的医疗专家便可以三维观察脏器、肿瘤与血管的关系,并在计算机上实施虚拟手术,最终精准确定最佳手术切除线和最佳手术方案。这将大大提高手术的精准度,缩短手术时间,降低手术风险。此外,医生还可以基于3D影像针对患者的具体情况进行个体化评估,实现对术后及预后的评估,减少不必要的重复检查及盲目探查,进而降低手术死亡率及手术费用。一旦这一设想实现,将给小儿肝胆外科带来革命性的改变。 

董蒨这个设想并非空穴来风,而是基于对世界数字医学技术最新进展的掌握。他深知,通过现有计算机技术的辅助,CT结果的3D虚拟成像完全可以实现。然而问题随之而来——我院在医学方面的教科研实力雄厚,却没有开发3D虚拟影像的技术实力。我们必须找一个合作伙伴,通过强强联合来共同完成课题。

寻求合作的过程并不顺利。有合作意向的往往实力不够,有实力的外国企业又提出了无法接受的条件。董蒨甚至有些悲观——3D虚拟影像技术是课题的关键,这个瓶颈突破不了,课题必将陷入停滞。

就在董蒨忧心忡忡的时候,一个偶然的机会,海信集团董事长周厚健先生来到他的办公室。两人就其他话题的交谈间隙,董蒨无意中问了一句:“海信有计算机技术的高手吗?我亟需3D影像转化的技术专家助我一臂之力。”在接下来的谈话中,两人在思维碰撞中产生了火花,一个合作开发3D手术模拟系统的想法诞生了。

周厚健回到海信后,立即派遣研发团队的工程师与董蒨接洽。我院王新生院长、程国明书记及相关部门得知后给予了最强有力的支持,卢云、徐文坚教授等相关临床医师全力以赴协助董蒨打响攻坚战。经过了数不清的沟通、研讨、论证和反复实验,研发团队克服了一个又一个技术难题,把构想一步步变为现实。

那是2013123日,海信集团的工程师在临床医师的协助下完成了这套3D手术模拟系统的雏形。当系统显示出第一幅患者肝部3D影像时,整个实验室沸腾了

看着清晰可触的高质量CT三维成像,研发团队感到课题修成了正果,并确信它将改变精准手术的现状。最终,这套手术模拟系统被命名为HigemiHisense Gemini 3D Medical Imaging Reconstruction and Computer Assisted Surgery System的简写形式),意为海信双子医疗影像重建及手术模拟系统。目前,Higemi已成功辅助医生完成30多台手术,在肝、肾、胰手术中得到较为成熟的应用,相关研发及应用依旧在进行。 

 

Higemi创造的奇迹

用户体验至上的今天,衡量一切新事物的标准不是它有何创新之处,而是它到底能为这个世界带来什么改变。

媒体曾广泛报道一例“无血手术”——董蒨成功从一名已被多家大医院放弃治疗的患儿的肝部切除巨大肿瘤,出血量仅39毫升!这台“无血手术”,恰恰得益于Higemi的“帮忙”。手术前,董蒨通过Higemi模拟出的患儿肝脏,精确掌握肝段的边界,计算肝段乃至任意血管所支配的功能体积,准确定位病灶的大小、位置及其与邻近脉管的解剖关系及其血供来源。在Higemi的精准导航下,手术进行得异常顺利。正所谓“知己知彼,百战不殆”。多家医院之所以不敢接手治疗这名患儿,正是因为传统CT二维图像并不能让他们看清这名患儿肿瘤的面目。Higemi所成的3D图像让董蒨做到了“知彼”,使其在准确判断病情基础上实施精准手术。此外,在Higemi的辅助下,许多普通小儿肝脏肿瘤手术做到了5毫升出血量,“无血手术”已成为现实。

Higemi的神奇之处还在于让“不可能”变为“可能”。一名患儿在玩闹中发生撞击,一侧肾脏拦腰断裂。一般来讲,肾脏由一条主动脉供血,摔断肾脏,往往意味着肾血管也随之断裂,失去供血的下半截肾脏会迅速坏死。依照传统医疗手段,只能将患者肾脏摘除。然而Higemi呈现的细致图像显示,患儿的肾血管竟有两条,分别来自主动脉,供应肾上下极。两半肾脏竟奇迹般地都没有坏死!董蒨据此制定了手术方案,将断裂的肾脏接合,为患儿保住了肾脏。

在肝移植手术中,Higemi也大显身手。患者需要移植新的肝脏,如果肝脏血管异于常人,手术具有很大风险。通过Higemi的辅助,医生们在电脑前反复模拟手术方案,为手术的顺利实施奠定了坚实的基础。

从上述病例中,我们不难得出结论:Higemi不仅是一次医学与计算机科学的成功交叉实验,它改变的也不仅是从二维到三维的医疗影像。它将改变的是外科医生的手术治疗和思维方式。

 

不可限量的未来

Higemi的成功研发在学术界、科技界、医疗界均得到了高度评价。原卫生部副部长黄洁夫参观我院数字医学与计算机辅助手术重点实验室时,曾中肯地评价道:“你们的Higemi很有含金量。”在一次国际PACS学术会议上,董蒨做了关于Higemi研发进展的报告,富士集团的一位高层代表会后特意找到董蒨,真诚地表示:“您的报告是这次会议中最有分量的。”

2013年年底以来,关于Higemi的报道始终没有间断。在必应上搜索Higemi,已有12500条结果。除国内媒体的自发报道外,我们还看到了英文、日文、西班牙文等文字报道。Higemi在医疗上的突破在社会上口口相传,受到了广泛关注。

从技术层面讲,虚拟现实与可视化是一个研究领域的新兴学科,其在实践中的应用也正处于探索阶段。即便在医疗技术最发达的欧美,虚拟现实与医疗影像的结合也并未大规模推广,仅有一些软件公司以高达百万的价格售卖3D医疗软件。Higemi的系统程序由我院与海信集团合作自主研发,其未来的“硬件化”也将最大程度上符合和跟进外科手术的要求。它的成功将引领中国在世界数字医疗界进入领先行列。 

下一步,董蒨将以Higemi为技术依托,建立全世界最大的儿童肝脏数据库和小儿肝脏肿瘤立体模拟手术系统,为进一步的医学研究提供丰富的原始资料。相关科研工作还不止于此,在院领导的强力支持与殷切关怀下,我院的骨科、口腔科、泌尿外科、心外科、神经外科、耳鼻咽喉科、普外科、肝胆外科、呼吸内科等9个专业组也已加入Higemi的拓展研发,引领外科手术全面进入精准治疗时代。

数字医学与计算机辅助手术设备将是医疗发展的大势所趋,在此方面有能者将主导未来。Higemi无疑在这场悄然发生的医疗变革中为我院抢占了先机。《中国信息界e医疗》杂志为董蒨的论文《数字医学与计算机辅助手术的发展及临床应用》专门刊发了编者按:青岛大学医学院附属医院副院长董蒨及其所领衔的团队,围绕国家“十二五”科技支撑计划课题“小儿肝脏肿瘤手术治疗临床决策系统开发”进行了开拓性的研究……该团队的所做的工作,是对影像服务临床的有益探索,对今后的相关研究有借鉴意义”。 

Higemi已为我院撑起国家支撑计划课题,其研发过程产出多篇高质量学术论文。在其辅助下,我院已完成多台高难度手术,再次吸引了国内外医疗专家及患者的注意力。今后,Higemi将为我院提供更高更广的科研平台,为全院医疗技术的提升添威虎之翼。在现有成果下,我院将据此继续主导数字医疗变革。

 

Higemi的启示:双赢合作与可持续发展

Higemi可谓应运天时地利人和之作。董蒨抓住了数字医疗促进传统医疗变革的先机,占据青医雄厚实力平台,在院领导的全力支持及卢云、徐文坚等团队配合下与海信集团优势互补,一同攻克难关创造了奇迹。

2013322日是董蒨50周岁生日。这天中午,他恰好与海信集团的代表们谈合作。在卢云说漏了嘴后,周厚健送上蛋糕和鲜花庆祝。周厚健颇有感触地对海信的职工说:“你们不要以为这是一次简单的双赢合作。如果不是董院长来找我,我们即使知道数字医疗设备是朝阳产业,自己研发也只能是盲人摸象,要请多少专家研究论证?走多少弯路?都不得而知。所以,我们要怀着一颗对青医感恩的心,把Higemi继续做下去。”

20131030日,我院也迎来数字医学与计算机辅助手术重点实验室揭牌仪式。青岛大学和山东省卫生厅也给予高度关注,这个实验室是山东省医药卫生重点实验室,包括计算机研发、数字医学动物实验、数字医学病理实验和信息储存大型数据库等几部分。我院与海信合作建立的实验室配置仪器设备总价值一千多万元,将向全院开放。今后,我院还将继续与海信合作,将Higemi打造成一套操作简单的医疗设备,进入每一位医生的办公室和手术室。“工欲善其事,必先利其器”,Higemi要做的,正是成为医生离不开的手术利器。

海信藉此申请了国家十二五科技支撑计划医疗器械课题,并已由Higemi孵化成立海信医疗设备有限公司,特聘泰山学者高川为总经理,调任海信上市公司副总经理为其护航。对我院来说,海信集团提供的数字技术支持已带来医学上的突破;而对于海信集团来说,我院注入的医疗科技助其开启了前途无量的新型产业。

信息化、全球化的今天,双赢、跨界合作、可持续发展等观念已深入人心。然而究竟哪里有跨界合作的机会,怎样才能达到双赢,如何才能可持续发展却是少数成功者掌握的秘密。我院与海信集团的合作正是跨界双赢的绝佳典范,为双方同时带来长期效益。这次合作展现了我院领导高瞻远瞩的战略眼光、我院强劲的医疗和科研实力及全院上下团结协作的高效执行力,将在医院发展史上留下重要的一笔。

面对已取得的突破与进展,董蒨想到的更多是今后医院的发展和患者的利益。他说:“Higemi的成果不是我一个人的,也不是一个科室的,而是整个青医的。今后我们整个青医团队都会参与研发、应用Higemi,提高我院手术的精准度,这也是我研发这个项目的初衷。不少人关注Higemi的产业化前景,但对我来说最重要的是它在医疗手段上的革新和为患者带来的福音。”