每經記者(zhe)｜林姿辰    每經編輯｜文多    

“開(kai)始(shi)麻醉，開(kai)始(shi)外科手術。”

當機(ji)械的聲音從(cong)揚聲器中傳出(chu)，全(quan)自動手(shou)術機(ji)器人的機(ji)械臂搖向傷者的腹部，無論(lun)是(shi)切(qie)割(ge)還是(shi)縫合，動作都精確到令人難以置信??10多年前，“異形之父”雷德利·斯(si)科特在科幻電影《普羅(luo)米修斯(si)》中，構(gou)想了未來(lai)手(shou)術室的機(ji)器人醫(yi)生。

如今，操縱機(ji)器人手(shou)術控制臺的(de)仍是人類(lei)醫生，但(dan)搭上AI技(ji)術的(de)傳(chuan)統醫療器械，正在現實世界中(zhong)飛(fei)速迭代。其中(zhong)，手(shou)術導航作為智能化應(ying)用最廣泛的(de)領域，1999年(nian)便開始國產化，發展至今，行業內的(de)選(xuan)手(shou)可謂魚(yu)龍(long)混(hun)雜。

近日，海(hai)信(xin)醫療內窺鏡事業部(bu)總經(jing)理陳永健接受《每日經(jing)濟新(xin)(xin)聞》記(ji)者專訪時表示(shi)，就國產手術導航在(zai)臨床畫(hua)質和(he)智能化(hua)上的(de)差距來說(shuo)，AI技(ji)術提供(gong)了新(xin)(xin)的(de)破局機(ji)會。

海信(xin)醫療內窺(kui)鏡事業部總(zong)經理(li)陳永健 圖片來源：受訪者(zhe)供圖

手術導航存在多年，很多院士的期望仍未解決

“奔馳切口(kou)”，因其切口(kou)形狀類似于(yu)奔馳汽車的(de)標(biao)志(zhi)得名。在(zai)外科醫生的(de)印象中(zhong)，這個名詞常與開腹(fu)手(shou)術掛鉤。因為(wei)能提供廣闊(kuo)的(de)手(shou)術視野(ye)，該類手(shou)術在(zai)100多年(nian)前就已存在(zai)，涉及臟器包括肝臟、膽道、胰(yi)腺等(deng)。

不過，這種(zhong)聽似“血腥”的傳統手(shou)術(shu)方式(shi)，對傷口愈合較慢的老年患者(zhe)(zhe)并(bing)(bing)不友好。因此，創口更小、患者(zhe)(zhe)預后(hou)更好的微創手(shou)術(shu)早已風靡全(quan)球。具(ju)體(ti)來說，醫生會(hui)在患者(zhe)(zhe)的胸腹部等手(shou)術(shu)區(qu)域開幾個1~2厘米(mi)的小孔，將10毫米(mi)或更細的光學內窺(kui)鏡插入孔中，并(bing)(bing)引(yin)入杠桿式(shi)手(shou)術(shu)器械，借助外顯圖(tu)像完成腹內手(shou)術(shu)。

術(shu)(shu)(shu)中導航(hang)（手術(shu)(shu)(shu)導航(hang)），是利用先進的(de)影像技(ji)術(shu)(shu)(shu)和計(ji)算機輔(fu)助技(ji)術(shu)(shu)(shu)來輔(fu)助外科醫生，通過實(shi)時(shi)跟蹤(zong)手術(shu)(shu)(shu)器械的(de)位置和運(yun)動，與(yu)術(shu)(shu)(shu)前或術(shu)(shu)(shu)中獲得的(de)影像數據（如CT、MRI、X光(guang)等）結合(he)，為醫生提(ti)供精確的(de)手術(shu)(shu)(shu)區(qu)域定位和操作指導。由于(yu)人(ren)體臟器時(shi)刻(ke)處于(yu)形變(bian)狀態，其(qi)導航(hang)難度遠(yuan)大于(yu)骨科手術(shu)(shu)(shu)導航(hang)。

其實，術(shu)中(zhong)導航技術(shu)已經存在(zai)多年。

“過去(qu)，手術導(dao)航只能提(ti)供簡單的(de)(de)(de)方案(an)，對年資(zi)高的(de)(de)(de)醫(yi)(yi)生沒什么(me)用。但(dan)如果它(ta)能在術中（完全）實(shi)現真實(shi)位置輔助的(de)(de)(de)話，那無論(lun)年資(zi)高低(di)的(de)(de)(de)醫(yi)(yi)生都(dou)非(fei)常需要。很多院(yuan)士也希望（手術導(dao)航）能做到這(zhe)一點(dian)。”陳永(yong)健(jian)介紹，術中導(dao)航是醫(yi)(yi)院(yuan)非(fei)常看重的(de)(de)(de)功能，其質量可能關系(xi)到手術成(cheng)敗，出(chu)現問題的(de)(de)(de)醫(yi)(yi)院(yuan)中，不(bu)乏國(guo)內TOP20 的(de)(de)(de)醫(yi)(yi)院(yuan)。

例如，胰腺手術(shu)的(de)(de)(de)難點在于剝離胰管(guan)和周邊的(de)(de)(de)重要血(xue)管(guan)，對(dui)于三甲(jia)醫(yi)院的(de)(de)(de)醫(yi)生來(lai)說，在術(shu)中精(jing)準找到(dao)血(xue)管(guan)并不(bu)難，但顏(yan)色(se)與胰腺相(xiang)近(jin)的(de)(de)(de)胰管(guan)具有“迷惑(huo)性”，如果位置判(pan)斷不(bu)精(jing)準，被戳(chuo)破后外漏(lou)的(de)(de)(de)胰液具有腐蝕(shi)性，將帶來(lai)嚴(yan)重的(de)(de)(de)術(shu)后問題。

再比如，在肝(gan)膽手術中，術中導航系統能清晰顯(xian)(xian)(xian)示血管剝(bo)離和韌(ren)帶(dai)切除過程，但(dan)在肝(gan)臟切開時，細小靜脈和栓塞點往(wang)往(wang)不(bu)明顯(xian)(xian)(xian)。對于(yu)這類特定細節，需要(yao)增強圖像顯(xian)(xian)(xian)示來提醒(xing)醫生，否(fou)則很容易(yi)被忽視(shi)。要(yao)做(zuo)到這一點，需要(yao)研發團隊與(yu)醫生進(jin)行(xing)深入交流，否(fou)則無法做(zuo)到最好的(de)顯(xian)(xian)(xian)示效果。

另外，胃(wei)腸手術對術中(zhong)導(dao)航的紋理識別、顏色顯(xian)(xian)示(shi)能力也(ye)有極高要求。若顏色顯(xian)(xian)示(shi)不(bu)準確，醫生難以判斷術后血管是否完全供(gong)血或部分失去(qu)供(gong)血。若無(wu)法顯(xian)(xian)示(shi)這(zhe)些細微(wei)的顏色差異，可能導(dao)致(zhi)醫生操作(zuo)錯(cuo)誤，進而引發(fa)(fa)手術部位發(fa)(fa)炎、出現(xian)患者胃(wei)脹氣甚(shen)至危及生命。

三大差距仍待追趕，手術導航是最大的智能化應用領域

Grand View Research的(de)(de)一(yi)(yi)份(fen)研報指(zhi)出，2023年(nian)全球手術(shu)(shu)導航系(xi)統市場規模為12億美元(yuan)，預計2024年(nian)至2032年(nian)的(de)(de)復合年(nian)增長(chang)率為6.7%，對(dui)微(wei)(wei)創外科手術(shu)(shu)的(de)(de)需求不斷(duan)增長(chang)是市場增長(chang)的(de)(de)主(zhu)要驅動(dong)力。根據美國(guo)外科醫師學會（ACS）2024年(nian)的(de)(de)一(yi)(yi)份(fen)報告，微(wei)(wei)創手術(shu)(shu)技術(shu)(shu)現在(zai)約占美國(guo)進行的(de)(de)所有擇期手術(shu)(shu)的(de)(de)60%。

在中(zhong)國，內窺鏡(jing)市(shi)場快(kuai)速(su)增長，但硬性內窺鏡(jing)（以下簡稱(cheng)硬鏡(jing)）的(de)國產化還處在加速(su)階(jie)段，據陳(chen)永(yong)健觀察，國內目前占據市(shi)場份(fen)額超過5%的(de)公司并(bing)不(bu)多，產品質量也參差不(bu)齊(qi)。

據(ju)《每日經濟新聞》記(ji)者了解，目(mu)前國內掌握核心技術的(de)(de)企業不多，大(da)多數是采用國外(wai)方案(an)或模組集成的(de)(de)方式，導致國產產品在(zai)質(zhi)量(liang)、臨床(chuang)畫質(zhi)和智(zhi)能化方面存在(zai)非常大(da)的(de)(de)差異，三點(dian)都做得好的(de)(de)廠家(jia)基本沒(mei)有(you)，國外(wai)品牌仍(reng)具有(you)較大(da)優(you)勢。

據中(zhong)信證券研(yan)報，2020年中(zhong)國(guo)硬(ying)鏡設備(bei)市場外資三巨頭(tou)（Karl Storz、Stryker、Olympus）市占率(lv)達76%，國(guo)產(chan)裝(zhuang)備(bei)市占率(lv)不(bu)足(zu)10%。其中(zhong)，Karl Storz是全球“硬(ying)鏡之(zhi)王(wang)”，其產(chan)品(pin)(pin)質量可(ke)靠”，故障(zhang)率(lv)低于國(guo)產(chan)產(chan)品(pin)(pin)。

國產品(pin)牌要如何追趕？陳永健(jian)認為，可靠性(xing)的提升沒(mei)有(you)捷徑，需要企(qi)業對高速(su)數(shu)據線纜、導光(guang)光(guang)纖、高速(su)通信接口、激光(guang)發射(she)光(guang)源等易損的關(guan)鍵(jian)器件(jian)做深刻攻關(guan)，但在臨床畫(hua)質和智(zhi)能化上(shang)，AI技術為國內企(qi)業提供了新的破(po)局機會。

具體(ti)來說，臨(lin)床畫質(zhi)(zhi)不同(tong)于攝像機里(li)顯示的(de)圖像，需要(yao)針對(dui)不同(tong)器官上不同(tong)手術的(de)特(te)定細節(jie)做優(you)化(hua)。以海信的(de)4K熒光內(nei)窺鏡為(wei)例，應用(yong)范圍(wei)目(mu)前主(zhu)要(yao)覆蓋肝膽科(ke)(ke)(ke)、胃腸(chang)科(ke)(ke)(ke)、泌(mi)尿科(ke)(ke)(ke)、胰腺(xian)科(ke)(ke)(ke)、甲(jia)狀腺(xian)科(ke)(ke)(ke)、婦科(ke)(ke)(ke)、胸外科(ke)(ke)(ke)等(deng)科(ke)(ke)(ke)室。研發團隊跟臺了(le)大量二、三(san)級醫(yi)院(yuan)的(de)科(ke)(ke)(ke)室手術，算(suan)法工程師則“投喂”了(le)海量錄像，經(jing)過不斷開(kai)發、優(you)化(hua)算(suan)法，才讓內(nei)窺鏡的(de)畫質(zhi)(zhi)已達到三(san)級醫(yi)院(yuan)的(de)臨(lin)床要(yao)求。

另外(wai)，手(shou)術(shu)導(dao)航屬于內窺鏡(jing)在智能化(hua)方面最大的應用領(ling)域。據陳永健介(jie)紹，公司(si)的內窺鏡(jing)有雙屏，一屏是手(shou)術(shu)圖(tu)像，另一屏是手(shou)術(shu)圖(tu)像與CT、核磁等數字三維器(qi)(qi)官的融合(he)圖(tu)像，這為醫生提(ti)供了術(shu)中引導(dao)，指示在不(bu)透明器(qi)(qi)官下的病變(bian)和血(xue)管位置，避免(mian)危險操作(zuo)。

但(dan)記者(zhe)注意到(dao)，目前該產品主要在器官沒有大(da)范圍的翻動和(he)斜面時做(zuo)位置(zhi)指引(yin)，如(ru)果(guo)器官的形變(bian)非常劇(ju)烈，現在還無法做(zuo)到(dao)實時跟蹤(zong)。

手術導航定義待統一，中外廠商基本處于“并跑”期

2024年(nian)10月，海信醫療(liao)參與制(zhi)定的(de)《手(shou)術導航系統產品規(gui)(gui)范》團體標準正式發布。陳永(yong)健表示，具備手(shou)術輔(fu)助規(gui)(gui)劃功能(neng)的(de)內(nei)窺(kui)(kui)鏡可(ke)以稱為“智能(neng)內(nei)窺(kui)(kui)鏡”，此前(qian)國內(nei)獲批的(de)產品只能(neng)提供術前(qian)規(gui)(gui)劃，希望在術前(qian)規(gui)(gui)避器官(guan)形變引起的(de)風險(xian)，但隨著公司內(nei)窺(kui)(kui)鏡獲批上市，術中規(gui)(gui)劃和預警將是更進(jin)一(yi)步(bu)的(de)方向。

但問題是，提供簡單的(de)指(zhi)導(dao)(dao)方案可以叫“導(dao)(dao)航”，臨床高難度手(shou)術的(de)介入也(ye)可以叫“導(dao)(dao)航”。由于(yu)手(shou)術導(dao)(dao)航產品(pin)定義(yi)尚未統一，賽道玩家魚(yu)龍混雜。因此，為了(le)更好地在臨床上開(kai)展(zhan)大(da)規模研究(jiu)、推廣手(shou)術導(dao)(dao)航系統，海信醫療參(can)與制定了(le)這一團體標準。

陳永健告訴記(ji)者，目前公司產品獲批時間(jian)較短，醫(yi)生正式(shi)使用后反饋(kui)了(le)很多新問題。其中共性問題之(zhi)一是(shi)操作(zuo)不同(tong)(tong)種類手術的(de)(de)醫(yi)生對精度、速度有不同(tong)(tong)需求，他(ta)們希望盡量(liang)不要(yao)在(zai)術前準備時用到很復雜的(de)(de)磁(ci)定(ding)位、光學(xue)定(ding)位設備，盡量(liang)減輕手術時間(jian)和準備工(gong)作(zuo)負(fu)擔。

“現在，手(shou)術(shu)的(de)不(bu)同術(shu)式(shi)都(dou)已經很規(gui)范了，主(zhu)刀(dao)(dao)醫(yi)生面臨(lin)的(de)最(zui)大難點是判斷入手(shou)位(wei)置、刀(dao)(dao)下(xia)重要(yao)管(guan)道和(he)病灶位(wei)置、把控下(xia)刀(dao)(dao)力(li)度和(he)深度。這是非(fei)教(jiao)科(ke)書式(shi)的(de)，我們希望(wang)術(shu)中導(dao)航指(zhi)導(dao)下(xia)刀(dao)(dao)的(de)精準度能(neng)夠(gou)達(da)到毫米級，甚至更小的(de)精度。”

在(zai)陳(chen)永健看來(lai)，“醫療+AI”已經(jing)是(shi)業內(nei)公(gong)認的發展(zhan)方向，像肺結節輔助診(zhen)斷、胃(wei)腸道(dao)的惡性(xing)病變輔助診(zhen)斷等應(ying)用都已經(jing)比(bi)較(jiao)成(cheng)熟，準確率(lv)很高。但是(shi)，柔性(xing)臟器的術(shu)(shu)中導航功能(neng)、術(shu)(shu)中危險部位的識(shi)別預(yu)警甚(shen)至(zhi)是(shi)精準識(shi)別之后的自動(dong)手術(shu)(shu)，理應(ying)有(you)(you)很好(hao)的發展(zhan)前景，但現在(zai)還(huan)沒有(you)(you)達(da)到，行業整體還(huan)處于起(qi)步階段。

回歸(gui)到技(ji)術層面，中外(wai)廠商在智能化導航(hang)技(ji)術上基本(ben)處于并(bing)跑的(de)狀態，甚(shen)至(zhi)有些方面是獨(du)具特(te)色(se)，但(dan)原(yuan)生AI算(suan)法(fa)的(de)差距依然存在。陳永(yong)健認為，盡管目前全(quan)球的(de)AI大模型仍以開(kai)(kai)源為主(zhu)，存在相對公開(kai)(kai)的(de)交流(liu)，但(dan)隨著各類產品的(de)商業化進程(cheng)，最(zui)先進的(de)AI算(suan)法(fa)可能會封(feng)閉。

他(ta)表示，目前真正的(de)(de)(de)龍頭還(huan)未出(chu)現，國內的(de)(de)(de)內窺鏡或手術導(dao)航系統行業仍(reng)處于(yu)“魚龍混(hun)雜”的(de)(de)(de)階段(duan)。但可以明確的(de)(de)(de)是，研發難(nan)點不在機(ji)械(xie)上(shang)，而是核心算法，未來(lai)這(zhe)將成為(wei)醫療器械(xie)公司(si)的(de)(de)(de)一個重要競爭維度。