未來已來,董蒨帶領團隊趟出一條產學研之路

2020-10-20 健康界

2020年1月10日,對於山東省數字醫學與計算機輔助手術重點實驗室主任、青島大學附屬醫院(下稱青大附院)院長董蒨來說,是幸福的一天。

這一天,國家科學技術獎勵大會在北京舉行,黨和國家領導人出席大會並為獲獎代表頒獎。董蒨作為首位完成人,青大附院作為第一完成單位的成果「基於小兒肝膽胰計算機輔助手術系統研發、臨床應用及產業化」榮獲2019年度國家科技進步獎二等獎。

「這一刻我很幸福。我用我的研究成果拿到了獎勵,也挽救了很多孩子及成人的生命,也有很多人使用我的研究成果去拯救患者生命,這都是讓我感到幸福的事情。」不僅是醫學技術上的成就感,讓董蒨幸福的還有這次研究成果也促進了數字醫療產業的發展,「我們帶動企業一起關注數字醫療領域,最起碼給大家趟出一條產學研合作的路子。」

他帶領團隊醫學創新的過程,其實也是產學研合作的過程,這在很大程度上映射出公立醫院醫學創新的共性路徑。

兩個孩子

7年前,一個4歲女孩在爸爸倒車時被車輪從肚子上軋過,肚子因充血高高隆起,命在旦夕。CT顯示,她可能肝臟受損,但具體傷情如何,不得而知。這讓董蒨遇到了史無前例的困難:一打開腹膜,血噴到天花板上,各種傷口、斷裂層出不窮,才修補動脈傷,又發現了靜脈傷……後來他才發現,車輪碾過女孩肚子時,肝臟被後面的脊柱隔斷。但這樣的傷勢,卻被肝臟前葉擋住,剛一打開腹腔是看不到的。

經全院幾十位專家會診緊急處理、4天呼吸機治療,最後女孩被搶救過來。這個得到CCTV報導的手術雖然有驚無險,卻讓董蒨刻骨銘心。他開始思考,能否有一個系統,讓醫生在手術前就知道哪個內臟、哪根血管出了問題,而不是打開腹腔臨時一個個去找?

2019年,又一個不幸的4歲男孩被越野車軋過肚子,和7年前的小女孩幾乎一模一樣,他的左、右肝之間後面幾乎全斷了。

但這一次,男孩的CT數據傳到計算機輔助手術系統裡,15分鐘內,三維重建就傳到了手術室。精準的手術規劃後,董蒨胸有成竹地拿起手術刀,一開腹就直奔主題:肝左葉切除、血管修補、肝臟修補……因為傷情盡在掌握,醫生不再緊張困惑,搶救效果明顯提高,孩子也安然度過危機。

兩次一樣的病情,不一樣的手術過程,全因一套計算機輔助手術系統。

兩個男人

2013年1月6日,是董蒨終生難忘的日子。

當時,他正負責一個「十二五」科技支撐計劃課題,但因缺乏技術支撐,課題立項一年半之後,仍然進展緩慢。這天,海信集團董事長周厚健的到訪,讓董蒨突發奇想:何不請周厚健幫忙介紹計算機高手,協助這個課題?

在他向周董細說這項課題及他心中數字醫學夢想後,周厚健當即承諾:「我來幫助你。」

於是,兩個男人帶著兩個團隊開啟了長達兩年的緊密合作。「我的學生們都曾在海信待過三個月到半年時間,他們與工程師一起根據臨床數據隨時溝通,為產品研發解決了很多問題。」與此同時,董蒨的實驗室裡也為海信集團工程師們設有專門辦公桌。「我們還經常召開視頻會議,遇到問題隨時溝通、隨時解決。」從研發到落地需要反覆實驗,董蒨所帶領的青大附院團隊與海信專家團隊一起度過無數個不眠之夜,用數十頭豬的肝臟做實驗,終於研發出「小兒肝膽胰計算機輔助手術系統」——「海信CAS計算機輔助手術系統」與「海信SID外科智能顯示系統」。這套系統能對二維CT數據進行三維重建,把腹部臟器和血管從各個角度詳細展現在屏幕上。醫生可進行精準的手術模擬、手術規劃和導航。

簡單來說,海信CAS即肝臟的三維數字成像:將近千張原始CT片中的數據輸入系統,電腦會自動建立虛擬立體的數字肝臟。因此,不用開膛破肚,醫生便可三維觀察病變與血管、臟器的關係,精確計算臟器、病變的體積,還可實施虛擬手術切除,確定最佳手術切除線,從而最大限度保留正常肝組織,減少手術出血量,降低術後患者肝功能衰竭的風險。

海信SID即術中手勢控制導航:通過智能識別,該設備可在術中根據醫生手勢指揮,三維立體展現數字肝臟的不同側面和不同角度,既方便醫生迅速判斷手術操作路徑,又保證操作環境無菌無汙染。

一個目的

「醫學技術是沒有專利的,現代醫學就是為了更好地造福人類。」當發現新的技術時,董蒨恨不得分享給全世界。分享並共同進步,這是董蒨創新的目的之一。

為便於國內外同行共享科技創新成果,董蒨團隊通過三維重建,構建小兒肝膽胰三維可視化精準診療新技術體系;基於合作成果和騰訊技術支持,進一步建立全球最大的人類數字肝臟資料庫開放平臺。在大數據支持下,董蒨又在全球提出新的、適合中國人體特點的、以中國人名命名的肝臟分段體系,即「Dong’s數字肝臟分段體系」,並將中國人體肝臟分為ABCD四種類型。「這個分類讓中國乃至世界的醫生再次了解人類肝臟的極其複雜性,所以在每次肝臟外科手術前,都應該進行更加精準的肝臟檢查。」董蒨說。

9月13日,董蒨收到一份來自世界機器人外科學會主席的邀請函。信中提到,海信CAS設備和技術已經與世界最高端的手術機器人,一起裝備在全世界手術機器人培訓中心,用來培訓全世界的頂端醫生。

這套手術系統及技術已經走向世界最高的醫學科技舞臺。目前系統已經在北京301醫院、復旦大學附屬醫院等全國100多家醫院得到應用,從小兒肝膽外科拓展到其他臟器外科,從孩子拓展到成人,完成手術已達6800餘例。這套系統促進中國高科技數字醫療設備擺脫完全依賴進口的窘境,引領中國數字醫療進入世界領先行列。

在此過程中,一個在全國影響更廣的事情是祛毒豬肝的研發。「祛毒豬肝的研發,是我們在此次研發中延伸的科研產品。」由於研發過程裡,醫生與工程師常「殺豬」做實驗,他們想到:作為人們餐桌上的佳餚補品,肝臟雖是解毒器官,但「這個解毒器官裡是不是有一些還沒來得及解的毒,會被吃到人體內?」

科學研究、對美食的嚮往再加上創新思維,最終造就了祛毒豬肝技術的產生。據了解,董蒨團隊推出「青英董氏祛毒豬肝」系列產品,在保證安全無毒的前提下,可改善豬肝食用口感。相比手術輔助系統,祛毒豬肝的影響面或會更廣,「我希望全國人民都能吃上祛毒豬肝。」

一個未來

9月24日,青大附院副院長牛海濤帶領手術團隊,為身處近3000公裡外的膀胱癌患者實施膀胱根治性切除手術。

牛海濤在青大附院操作新一代國產原研手術機器人——「妙手」系統的主操作手,通過5G網絡遠程控制西秀區人民醫院手術室裡的「妙手」從操作手,為患者做機器人輔助腹腔鏡膀胱根治性切除手術。此次手術是世界上首例5G聯合國產原研手術機器人的超遠程泌尿外科手術。

據董蒨介紹,手術的成功,是青大附院、海信集團、威高集團醫工合作的又一個裡程碑。「這種新型手術是產學研合作的重大成果,也代表了未來醫學趨勢。」

新型手術是董蒨團隊創新的另一領域。董蒨希望能探索到未來醫學發展趨勢,數字醫學就是他的突破口。在董蒨看來,數字醫學是一個學科最高端的發展領域,「未來已來,如果醫生掌握了數字醫學,就掌握了學科發展方向。」

數字醫學是一門新興的多領域交叉學科,其出現和快速發展,改變了近百年來疾病的基本診斷和常規治療模式。「沒有一代代人的創新,就沒有醫學的進步。」雖然出身於小兒肝膽,但董蒨的夢想絕不會止步於小兒肝膽。「我希望我的創新領域是從肝膽拓展到全身器官,從孩子拓展到成人,讓所有人群都能受益。」

科研是醫院永久的主題,醫學與信息技術的融合,是不能僅憑單個醫生、某家醫院、一個技術團隊實現的,往往需要產學研多方克服各自短板,合作研發。而董蒨帶領團隊走出的這條產學研合作之路,極大地提升現代醫學的技術水平,也讓青大附院的手術進入全新的可視化資訊時代。

相關焦點

  • 【探析】在高質量發展上奮力趟出一條路子
    近期我們圍繞國家發展改革委編制的《學習貫徹習近平新時代中國特色社會主義經濟思想、做好「十四五」規劃編制和發展改革工作》系列叢書,組織集中學習研討,深讀細研、學思踐悟,很多問題豁然開悟,很多迷惑茅塞頓開,特別是對習近平總書記推動高質量發展的科學論述和要求山東「在高質量發展上奮力趟出一條路子來」的殷殷囑託,有了更加深刻的認識和思考。
  • 駐村幹部朱清雲:帶領村民走出一條產業脫貧之路
    朱清雲在深入調研的基礎上,積極主動拜訪發改、規劃、扶貧、農開等10多個部門,諮詢扶貧惠農政策,以精準扶貧脫貧為中心,立足南寺郭實際,著眼長遠發展,與村「兩委」研究制定了高標準的《南寺郭村「十三五」經濟社會發展規劃》,明晰了一條「依靠葡萄特色產業、建設葡萄風情小鎮、發展葡萄主題旅遊」的造血式脫貧致富之路。
  • 醫生體制內創業:要給多點執業趟出一條路
    事實上,雖然近年來政策上已為醫生多點執業一步步地「鬆綁」,允許其自由流動,目前行業內仍是觀望多於行動。「希望我們先邁出這一步,趟出一條路,幫那些有想法的醫生們打消顧慮,放開手腳。」林鋒說。醫生自由流動緩解看病難在醫生集團這個平臺上,劉興鵬終於實現了「多學科協作」的構想。
  • 從一條「機器魚」看科技自立自強| 我們的「十四五」
    今天,我們從一條「機器魚」的故事說起。 2015年,北京大學工學院博士熊明磊給自己的求學生涯按下「暫停鍵」,開啟了創業之路。他的目標是專注於水下藍海,做出一條理想的「機器魚」。 「機器魚」是一種水下仿生智能設備,可用於潛水運動、水下攝影等消費場景,亦可用於水下救援、汙染防治等行業領域。
  • 國產傅立葉變換紅外光譜(FTIR)技術發展之路
    傅立葉變換紅外光譜技術利用幹涉圖和光譜圖之間的對應關係,通過對麥可遜幹涉儀測量的幹涉圖進行傅立葉積分變換來測量和研究光譜圖,通過對光譜圖定量解析獲取待測氣體濃度信息。該技術具備實時、在線、連續、多組分同時監測能力,無需頻繁校準,國際上利用該技術開展了對大氣環境及大氣汙染的觀測及研究工作。
  • 林熙乾:帶領團隊深耕光電顯示領域
    今天,先來關注國家高端領軍人才、崑山龍騰光電有限公司技術平臺中心總經理林熙乾。 林熙乾加入龍騰光電後,對公司的技術研發進行了重新規劃與定位,並且在一年時間內率領團隊完成了新一代光配向、高性能一體化觸控顯示整合等前瞻性技術,為龍騰不斷推出新產品、開闢新市場奠定了基礎。 帶團隊增強研發後勁 林熙乾不是一個人在戰鬥。
  • 加強技術革新 帶領高速離心機走向高科技發展之路
    換算時,先在r標尺上取已知的半徑和在rpm標尺上取已知的高速離心機轉數,然後將這兩點間劃一條直線,與圖中RCF標尺上的交叉點即為相應的相對離心力數值。注意,若已知的轉數值處於rpm標尺的右邊,則應讀取RCF標尺右邊的數值,轉數值處於rpm標尺左邊,則應讀取RCF標尺左邊的數值。  湖南賽特湘儀離心機儀器有限公司長期以來的生產實驗以及我們在售後服務中碰到的引起高速離心機振動的因素很多。
  • 丁文江:帶領團隊在稀土鎂合金等領域實現應用突破
    上海交通大學材料學院教授、中國工程院院士丁文江在鎂材料領域研究了整整31年,帶領團隊在稀土鎂合金、醫用生物鎂、鎂基能源材料等三個領域取得成果,實現了應用突破。昨天,丁文江榮獲上海市科技功臣獎。  鑄造老師上課讀海涅詩句  63歲的丁文江,讀書時其實更喜歡文科。「我當年最大的理想是當記者。」丁文江笑著說。然而造化弄人。
  • 「80後」陳振國及其團隊紮根海灘致力沙蟲產業化帶領鄉親致富
    ,守著門前這片海灘,人工養沙蟲、機械挖沙蟲、網上賣沙蟲,玩出了新花樣,也闖出了新天地。    後來,陳振國請來大學同學當幫手,有了自己的團隊,沙蟲苗逐漸實現了批量生產。由於陳振國的沙蟲苗種品質好,存活率高達90%,頗受養殖戶青睞,養殖場開始逐漸盈利。如今,陳振國的湛江市碧海灣水產科技公司已成為沙蟲養殖戶購買種苗的首選。
  • 2020年安惠走穩食用菌之路!
    喜獲大獎 用科技實力推動產業升級安惠公司是中國食藥用菌行業的領軍企業,曾經三次承辦有行業奧林匹克盛會之稱的「國際藥用菌大會」,始終堅持科技創新,推動「產學研」融合發展。安惠公司董事長陳惠多次在行業重大會議上提出「以產業為根、以創新為魂」的發展規劃。據悉,在公司「十五」、「十一五」和「十二五」期間,該公司完成了從產學研學習、參與到主導的角色轉變。
  • 青島雙瑞:帶領中國海工產業走向「深藍」
    近年來,青島雙瑞憑藉國際化的視野、國際領先的技術、全球營銷網絡及售後服務體系,正在帶領中國海工產業走向「深藍」。   破局壟斷的「中國創造」之路   自今年新冠疫情爆發後,全球經濟持續下行,修造船及船舶配套行業一片愁雲慘澹,至今仍在低位徘徊。
  • ...傳遞榜樣力量】徐州:努力地工作,帶領團隊創下一個又一個奇蹟
    連續8年,他奮戰在海外項目的工程建設現場,努力地工作,帶領團隊創下一個又一個奇蹟,書寫了中國工程師的傳奇。 2012年,出徵埃塞,徐州放歌非洲「天路」。徐州顧全大局,淚別即將臨盆的妻子,遠赴大洋彼岸的非洲參建亞吉鐵路。亞吉鐵路是非洲的第一條電氣化鐵路,也是中國「築夢一帶一路」的重大建設工程,被譽為「新時期的坦贊鐵路」、非洲「天路」。
  • 2020中關村論壇開幕,全球科技領袖匯聚,給出關於未來的「參考...
    北京大學李兆基講席教授、北京大學生物醫學前沿創新中心主任謝曉亮帶領團隊努力探尋在疫苗之外,找到阻止病毒傳播更快更有效的方法,為戰勝疫情提供新的解決路徑、貢獻更多的科技支撐。英特爾首席技術官、高級副總裁麥可·梅伯裡,帶來「計算的未來:創造改變世界」的技術主題演講,他為我們勾勒出計算的未來,描繪出創造改變世界的美好圖景。
  • 2020中國遊戲創新報告發布 誰來引領未來創新之路
    開幕式當天,主辦方協同伽馬數據共同發布了《2020中國遊戲創新及發展趨勢報告》(以下簡稱《報告》),對中國遊戲整體市場的創新發展現狀、面臨的挑戰以及未來創新發展之路進行了綜合分析。  《報告》認為:「中國遊戲產業全面發展已超過20年,產業創新力也取得了持續的發展與進步。
  • 產學研用2020啟智開發者大會亮點搶鮮報
    小編先行打探到四大看點,現在就來一一揭秘。研:領軍院士親自布道,激活AI生產力開源開放是一種潮流,更是全球人工智慧發展不可阻擋的重要趨勢之一。作為本屆啟智開發者大會的重要環節,會上將為啟智社區現有突出貢獻的開源項目團隊舉辦頒獎典禮,並啟動2020年啟智社區優秀開發者評選的申報工作。
  • 如果人生是趟單程車,只能前進,不能後退的你該怎樣
    ,這趟車將把每個人送上旅程,這趟旅程風光無限也罷,荊棘坎坷也罷,只要踏出第一步就再也沒有回頭的可能。2: 人生是趟單程車我們不要總緬懷過去,因為來時的路不能重走,但是我們可以回望過去,修訂錯誤的方向,調整目標,遠離 泥濘坎坷,儘量為自己找一條坦途。