心血管疾病、脑血管疾病、恶性肿瘤是全球范围内致死率最高的三类疾病,基于造影系统引导的微创介入治疗,因损伤小、并发症少,逐渐发展为这三类疾病最主流的治疗手段之一。
中国介入治疗患者数量已位居世界之最,据中国医师协会介入医师分会统计,未来5年内接受介入治疗患者的数量预计将达到300万人。但与此同时,因涉及学科种类多、技术门槛高。自介入治疗引进中国以来,几乎95%的介入手术设备依赖进口,高端介入手术系统更是存在技术“代差”,难觅国产品牌身影。攻坚卡脖子技术,实现高端介入系统自主可控,让高端医疗设备惠及更多老百姓迫在眉睫。
2022年12月29日,在中国科学院院士、复旦大学附属中山医院教授葛均波院士、复旦大学附属中山医院介入治疗科主任颜志平教授、同济大学附属同济医院院长程英升教授等多位专家的共同见证下,联影医疗在上海东方国际介入医学博览会上发布了业界首款智慧仿生微创介入手术系统uAngio 960,这一设备融合人工智能、数字孪生、多模态融合等领先创新技术,实现多项产品性能业界领先,推动介入手术进入智能精准诊疗时代,一举填补我国在高端智能微创介入手术系统领域的空白,这也是联影医疗牵头成功实施完成并实现产业化的又一科技部“十三五”数字诊疗装备重点研发专项。
参与揭幕仪式的领导嘉宾有:中国科学院院士、复旦大学附属中山医院教授葛均波院士,同济大学附属同济医院程英升院长,复旦大学附属中山医院介入治疗科主任颜志平教授,复旦大学附属中山医院沈雳教授,联影医疗董事长兼联席首席执行官张强,联影医疗高级副总裁夏风华,联影医疗X射线事业部总裁向军、副总裁周毅峰
uAngio 960发布会现场
葛均波院士在致辞中表示:“uAngio 960的第一次透视是我踩的,也是我做了首例介入手术,操作很顺手,图像质量也很好。联影医疗在这么短的时间,先后推出了CT、MR、PET、RT等优秀产品,经过研发人员的努力,如今又推出了这么好的介入设备。感谢联影医疗,这对新一代年轻介入医生来说是一种幸福。”
葛均波院士在联影医疗uAngio 960发布会现场致辞
他还表示,希望未来继续携手联影医疗,共同聚焦心血管、脑血管、肿瘤等重大医学难题,通过深度的医工合作,攻关行业“卡脖子”技术,并希望通过创新技术的下沉与推广,助力基层人才团队培养,带动基层介入诊疗能力与质量的提升,切实造福更多患者。
智慧仿生技术,打造中国高端微创介入手术系统
在介入手术治疗中,医生不仅需要专注手术,还需要将很大一部分精力用于操作介入手术系统,使“患者、医生、手术系统”之间能充分协调配合。以颅内动脉瘤手术为例,医生首先需要进行调试设备、患者摆位、手术路径规划等准备工作,之后开始将微导管通过大腿处米粒小的创口,沿着股动脉,一路经过腹、胸、颈等直径不超过1cm的大血管来到人脑“不定时炸弹”——颅内动脉瘤体处,填入弹簧圈,防止其破裂导致死亡。整个过程误差不得大于0.1mm,持续1小时。
手术过程中,不同医生的临床治疗及使用习惯,往往因人而异,因经验而异,难以量化。“介入治疗最关键的是精准化和标准化。” 葛均波院士说。 “这样病人不管在哪个医生的治疗下,都能获得放心的治疗,不会因为医生水平差异影响治疗效果。”
中国有着全球数量最庞大的微创介入患者。如何让医生在大通量患者治疗压力下,依旧保持专注、高效且安全?“我们希望打造图像精准、操作智能极简的技术平台。”联影医疗董事长兼首席执行官张强表示,“如果以前医生1/3的时间在操控机器,我们希望能够把操控机器的时间降低到1/10甚至更低,帮助医生减轻负担,让其更专注手术本身。我们也相信,介入手术治疗中操作的更加智能化、标准化,也将进一步推动介入手术在更广泛地区的推广与普及。”
联影医疗董事长兼联席首席执行官张强
据介绍,作为业内首款融合AI技术、机器人、数字孪生、多模态融合等创新技术驱动的智慧仿生微创介入手术系统,uAngio 960搭载了“智慧眼、智慧手、智慧脑”三大仿生体,能够从患者躺上病床那刻起独立完成所有计算、规划、模拟,避免任何不必要的剂量暴露。
具体而言,uAngio 960创造性地将计算机视觉技术运用到微创介入治疗中,让这台手术系统具备了“智慧眼”。当患者躺在操作台时,手术系统配置的三组摄像头能第一时间自动实时捕捉患者体型和姿态信息,并将数据以“孪生”形式同步模拟呈现在医生的操作界面上,医生无需再手动反复操纵摇杆选择体位,只需在界面上一键点击所需选择的患者部位,就可自动实现微导管的路径规划、运动避障、图像采集,操作步骤从9步缩减至2步,摆位时间从40秒缩减到10秒,医生只需关心治疗“哪里”、更专注在手术上,极大减轻医生负担同时也减少了不必要的辐射暴露。
uAngio960所搭载业界最先进10轴仿生机械臂,也为其打造了一只“智慧手”——其开口范围远超过常规产品的95.5cm,实现100.5cm的超大开口,以及360°的超广角覆盖,能够极大满足医生对胸腹、头颈部等临床苛刻刁钻的观察角度,也满足临床上对全胸全腹的高清洞察,避免因观察角度狭窄、穿刺空间局促等操作局限,遗漏病灶。
此外,uAngio 960通过人工智能强大算法和深度集成,具备多款高级人工智能应用,这就为手术设备赋予了“智慧脑”。例如颅内动脉瘤,由于其所处位置极为隐蔽,基于简单的2D/3D图像,医生难以做出精准手术规划和治疗方案。但在智慧脑的赋能下,系统实现自动规划精准手术方案,辅助医生不仅能够及时获取高清精准的临床图像,还能更精准的在迂曲复杂的颅内血管“迷宫”中,迅速找到通往随机生长动脉瘤的最佳路径。
“面向未来,uAngio 960 还将与更多联影集团旗下产品深度融合,集成数字化、智能化技术,打造数智化多模影像复合手术室,开拓诊疗融合新范式、新场景,助力解决医学“卡脖子”与“临门一脚”问题,为心脑血管、肿瘤等疑难杂症的介入治疗保驾护航。”联影医疗董事长兼联席首席执行官张强说道。
业界首款智慧仿生微创介入手术系统uAngio 960
产医融合攻坚“卡脖子”技术 ,“十三五”数字诊疗装备重点研发专项落地
一款具有时代先锋性的产品背后,不仅是工程技术、新兴科技的加持,更需要对临床需求的敏锐洞察和深刻回应。这一切都源于产医双方紧密融合、协同创新。
葛均波院士说:“高端医疗设备研发中的很多需求来自临床。现在越来越多的医生参与到医疗设备的研发过程中,通过产医融合创新,共同打磨临床设备,让设备更人性化,更符合临床需求,这样医生用起来越来越得心应手,患者也将由此获得更好的医疗服务。”
也正是基于这样的理念,2017年,联影医疗牵头与复旦大学附属中山医院、上海市第六人民医院、东南大学附属中大医院共同承担科技部“十三五”数字诊疗装备重点研发专项——新型低剂量数字减影血管造影X射线成像系统(DSA)及临床应用技术,一场产医携手填补国内高端微创介入领域科技空白的序幕就此拉开。
2020-2021年,复旦大学附属中山医院、上海市第六人民医院、东南大学附属中大医院的专家们全面参与对设备关键指标、图像质量、人机交互及创新功能的评审和研讨,与研发团队一起不断打磨和优化设备性能。
2021年,复旦大学附属中山医院葛均波院士团队、颜志平教授团队,上海市第六人民医院程英升副院长(时任)团队,在国产高端微创介入造影设备上分别完成了首例心血管介入、肿瘤介入、脑血管微创介入手术的临床验证。
2022年,uAngio 960进入创新医疗器械创新通道,成功通过创新产品注册申请,于12月30日正式获批上市。
葛均波院士在冠脉介入手术过程中
同济大学附属同济医院院长程英升高度评价道:“无论是从操作、图像、还是软件方面,联影医疗的这款设备都达到国际标准,部分指标超过国际先进水平。国产介入设备的研发成功,为大国重器又添一重要利器!我真心希望,未来,这样的高端医学影像设备能够服务于更多医院、更多患者。
当下,中国科学院院士、东南大学附属中大医院院长滕皋军院士与秦永林教授团队正与联影医疗共同针对脑血管疾病、外周血管疾病和肿瘤等放射介入常见病种积极开展低剂量成像的临床验证,推动高端智能介入治疗系统的剂量降低方案普惠临床;山东第一医科大学第一附属医院医学工程部范医鲁主任团队正携手联影集团在复合手术室规划建设方面展开探索。
张强表示,五年磨一剑,我们成功探索出了一条与中国的临床医生一起携手共创的产医融合创新之路,联手攻关国产高端介入设备的“卡脖子”技术,打造出了更适宜中国国情的高端介入设备、技术与应用,构筑起了一个从诊到疗的完整闭环。未来,我们将与各界创新力量共同探索微创介入诊疗的全新技术、场景与模式,推动先进、创新的医疗技术与服务惠及到更广大人群,为健康中国建设贡献力量。