在心腦血管疾病診療流程中，每個環節的技術難度都很大，每項技術單獨拿出來，都有價值成為獨立項目和公司進行研究。在這個領域裡，有一家名為脈流科技的公司，它們於2017年才成立，成立之初就獲得了千萬級天使輪投資。
僅僅成立2年，這家公司就利用計算流體力學仿真、圖像處理、深度學習等技術為心腦血管疾病精準診療提供了完整的解決方案，配套自主研發的耗材，全面提升心腦血管疾病個體化診療能力。
其產品線已經涉及心腦血管病的篩查、診斷、手術預案、高值耗材的全診療流程。為了對這家公司有更加深入的了解，動脈網記者專訪了脈流科技的創始人向建平博士。
脈流醫療的產品線
豐富的經驗決定多產品研發的底氣
脈流醫療的產品線敢於如此設計主要與創始團隊的能力和經歷有關。
其創始人向建平本科和碩士就讀於天津大學力學專業，流體力學不僅是航空航天領域的基礎，在醫學領域也應用廣泛。
2007年，向建平獲得美國多所大學的博士全獎，最終選擇紐約州立大學布法羅分校，不僅因為布法羅大學是傑出的工程學院，更主要是因為該校有著名的腦中風和血管病研究中心——東芝卒中和血管研究中心（TSVRC）。
美國約1/3的神經外科醫生做介入的都是在這個中心進行神經介入手術培訓。2017年，中國最大的國際腦血管會議OCIN大會由五位全球頂級專家組成討論小組，其中三位和這家中心密切相關。
這個中心由工程學院和醫學院聯合建立，在心腦血管疾病研究和治療方面享譽全球。中心創始主任Hopkins博士是「世界神經介入之父」，現任主任是向建平在美國的臨床導師Adnan Siddiqui教授。
Siddiqui教授每年受邀2-3次到中國做報告，講授最新的治療理念和方法，從動脈瘤的最新治療方法，到取栓的最新治療理念。最近著名的COMPASS Trial，其作為核心PI，其最新結果在2019年發表在柳葉刀雜誌上，詳細介紹了用大口徑導管直接吸栓的理念和經驗。
向建平在美國讀博時有兩位導師，一個是工科導師，一個臨床導師。在讀博士的5年，每逢星期三，他會跟著臨床導師學習臨床知識，了解腦卒中介入手術的流程、患者需求和臨床需求。
為了更好的理解臨床問題，向建平選修了解剖學、病理生理學等醫學課程和細胞生物學等課程，為其打下深厚的交叉學科背景。
布法羅世界介入中心
東芝卒中和血管病研究中心位於布法羅世界介入中心的8樓，而這棟八層的大樓由兩部分組成，下面四層由當地最大的私立醫療機構Kaleida Health建立的血管病治療中心GVI，上面四層是布法羅大學建立的臨床轉化研究中心CTRC。
和這棟大樓連通的是布法羅總醫院，與附近的癌症研究中心和布法羅婦女與兒童醫院等醫療機構形成布法羅的醫療中心。
向建平在這裡工作了10年，從一個對醫學和生物只有基礎了解的機械工程畢業生逐漸成為機械設計、流體力學、生物和醫學方面的複合型人才。雖然不是臨床醫生，這10年下來，讓他對腦血管、心血管疾病的診斷和治療理解非常深入。
在美國期間，向建平發表了超過100篇學術論文。回國前，向建平在布法羅大學神經外科做教職，作為PI或共同PI拿到多個研究基金，包括競爭最激烈的美國NIH基金。
向建平與其導師Siddiqui教授的合影
建立診療的標準化流程體系
在血流動力學應用於動脈瘤破裂風險預測方面，向建平建立了整套動脈瘤血流動力學模擬計算的標準化流程，並且通過大量動脈瘤臨床真實影像數據的血流動力學模擬，建立了預測動脈瘤破裂風險的RRS評分體系。
在讀博後期，向建平主導開發了動脈瘤破裂風險預測的完整解決方案AView分析系統。該系統提供一系列自動化處理流程，包括從最開始影像輸入進行圖像的分割，動脈瘤形態學計算，血流仿真計算和可視化，以及最後的手術預案，在全世界8個中心進行臨床研究和應用。
在血流動力學的研究之外，向建平在介入耗材領域也有深入研究。血管病的形成、發展和風險預測以及治療都與血流動力學緊密相關，針對同一個動脈瘤，有不同治療方案，在手術之前通過仿真計算不同治療方案產生的不同血流改變，從中選擇最佳的手術治療方案。
美國、歐洲以及以色列的許多醫療器械廠商都與布法羅介入中心進行了合作。與臨床導師一起，向建平與十幾家醫療廠家建立了緊密合作關係，包括通過仿真計算確定最佳器械設計方案，也包括臨床前通過計算仿真來演示如何最佳使用，這些都與血流動力學密切相關。
在回國前，向建平與Siddiqui教授參與組建了一家神經介入高值耗材公司，負責產品設計並參與公司融資。這給向建平回國創業奠定了基礎，包括創新產品的很多專利申請，都是基於和臨床導師的反覆討論的成果。
回國三年多，向建平創辦了兩家公司，第一家做顱內彈簧圈產品開發和生產，脈流科技是第二家。第一家公司的創辦給向建平積累大量經驗，從最初廠房的選址和規劃，到萬級潔淨廠房的建立，產品的研發和型檢，動物實驗以及臨床試驗和臨床拿證。
作為連續創業者，向建平在第二次創業中給脈流科技的定位是提供心腦血管病完整的解決方案，包括心腦血管病的篩查、識別、診斷、手術預案以及高值耗材的研發和生產。
在這次創業中，向建平更注重團隊的建立，團隊核心研發人員中有十幾位都和向建平經歷類似，他們在海外從事相關領域的學習和研究，在計算流體力學、有限元分析、圖像處理、深度學習等方面積累了豐富經驗。
脈流科技的合伙人冷曉暢是南卡羅來納大學機械工程博士，與向建平相識於美國。冷曉暢是血管壁和醫療器械有限元分析方面的專家，在脈流團隊裡負責多個板塊，包括心腦血管的手術精準醫學、醫療器械設計的仿真優化、還有醫療設備的生產等。
另一位合伙人趙行是麻省理工的計算機博士，曾合夥建立過一家基於計算機視覺的廣告評級公司，估值數千萬美元，也在Facebook研究院、NVIDIA等公司工作過，在計算機視覺，深度神經網絡進行圖像分析方面有很深的造詣。在脈流團隊裡，主要負責各種不同醫學圖像的深度學習分割、識別，還有AI識心電系統的核心深度學習算法等。
脈流科技創始團隊
涵蓋診斷、手術預案和高值耗材的腦血管產品
向建平告訴動脈網記者，由於自己在血流動力學和顱內血管介入耗材的研究積累。脈流科技成立之初，是從腦血管產品診斷、手術預案和耗材產品切入的。
隨著顱內血管產品的成熟，考慮到心腦血管診療的相似性，脈流科技決定研發心血管領域的產品。伴隨團隊的壯大，產品線才逐步擴展到現如今的水平。
1、腦動脈瘤診斷產品AneuFlow
腦中風包括出血性中風和缺血性中風，其中顱內動脈瘤的破裂是出血性腦中風的主要原因，把未破裂動脈瘤進行破裂風險分級是腦中風領域的一大難題。
過去，臨床醫生往往認為越大的動脈瘤越容易破裂，但是臨床醫生發現大量的破裂動脈瘤是小動脈瘤，所以動脈瘤的大小根本沒法對動脈瘤破裂風險進行分級。
基於向建平的研究積累，脈流科技團隊開發一套動脈瘤破裂風險分析系統AneuFlow，基於病人的醫學圖像，進行血流動力學分析，能夠對腦動脈瘤破裂風險進行有效評估。AneuFlow產品目前在拿註冊證的過程中，預計2019年底拿到國內註冊證。
2、腦動脈瘤手術預案產品AneuPlan
腦動脈瘤的治療包括外科開顱手術進行動脈瘤的夾閉和介入手術對動脈瘤進行栓塞，因為其微創特性，目前更多選擇後者。但是介入手術有復發危險，有時候某個動脈瘤會經過多次栓塞，如何選擇不同的栓塞耗材和栓塞方法往往是治療的關鍵。
脈流科技聯合華山醫院的專家，開發一套快速動脈瘤虛擬治療的算法，基於三維醫學圖像進行動脈瘤快速三維重構，不僅可以根據三維重建的動脈瘤和載瘤動脈的形態學，規劃彈簧圈型號的選擇和支架或者密網支架尺寸的選擇，並且可以術前應用快速有限元的方法對動脈瘤進行不同的虛擬治療和應用計算流體力學進行血流動力學分析。
根據具體病人的動脈瘤特徵進行個性化手術預案，從不同的手術預案中，選擇最佳的治療方案。從而降低手術風險和進行精準化治療，提高動脈瘤治療的預後。
3、腦中風耗材產品
脈流科技的創始團隊在美國時候積累了大量腦中風產品的研發經驗，向建平聯合美國導師團隊開發了在腦動脈瘤介入治療和取栓一系列的腦中風耗材產品。目前脈流科技完成了14項專利的保護和樣品的生產，多個專利已經獲得授權。
其新型顱內支架解決了市面上產品不柔軟，容易打折，不好進入小血管的問題；新型血流導向裝置解決了編制類支架短縮性嚴重，不好準確釋放的問題；大口徑的取栓導管將會更好的抽吸血栓；新型機械取栓裝置不僅僅具備全身顯影的特性，並且可以同時捕獲穩定性血栓、硬血栓和易碎的血栓，更好提供機械取栓成功率。
脈流科技不僅與美國多家腦卒中中心進行緊密合作，也與國內多家腦中風中心進行密切合作，包括上海華山醫院、上海長海醫院、北京天壇醫院等頂級醫院，與這些醫院的專家們不僅一起聯合申請多項國家基金，並且已經聯合發表和合作了10幾篇學術論文。
覆蓋篩查、診斷和手術預案的心血管產品
血流動力學不僅在腦血管病診療中具有決定性作用，在心血管診療中也發揮著相同的作用。相對於腦血管病，不僅有腦動脈瘤、腦血管狹窄、腦血管急性腦梗等多種疾病種類，心血管病相對單一，主要是冠心病，給心臟供血的冠狀血管發生狹窄引起心肌缺血。
1、心血管診斷產品
血管狹窄引發的冠心病的診斷，通常是拍攝冠脈CTA影像，通過影像判斷狹窄的情況，但是影像學的狹窄指數，與血管供血能力並不匹配。
過去20年的發展，在心臟領域已經非常明確冠心病的診斷是通過血流動力學FFR來評判的。FFR是血流儲備分數，定義是冠脈狹窄後最大血流與假如沒有狹窄的最大血流之比，FFR是心肌供需關係的指標，在臨床上可以通過壓力導絲進行有創測量，FFR是目前冠心病檢測的「金標準」。
現在的有創FFR檢測需要在導管室環境下進行測定，插入壓力導絲，病人比較痛苦，且時間較長。而脈流科技在已有的技術積累下，基於醫學影像和計算流體力學，開發了無創技術，可實現冠脈的無創FFR檢測。
脈流醫療無創檢測FFR產品有兩個：基於冠脈CTA的無創功能學分析系統AccuFFRct和基於冠脈造影的無導絲功能學分析系統AccuFFRangio，兩個產品都可以避免有創的FFR檢測。
冠心病患者的診療流程是先掛心內科門診，心內醫生如果初步診斷為冠心病往往先會建議患者做個冠脈CTA，根據冠脈CTA的狹窄程度進一步確認是否需要進入導管室，但是冠脈CTA僅僅提供解剖學的狹窄信息，沒法進行功能學評估。
AccuFFRct主要用在這個場景，在冠脈CTA做完後，根據解剖學信息進一步提供功能學評估，基於冠脈CTA的無創FFR技術可以減少61%不必要的冠脈造影。
但是，有些患者情況緊急來不及做冠脈CTA，就直接推進介入手術室進行有創的冠脈造影，但是醫生判斷患者是否需要放置支架或者其他方案，還是需要了解冠脈FFR值，基於冠脈造影的無導絲功能學分析系統AccuFFRangio就是應用於這種場景，可以在5分鐘內進行無創的FFR測量，幫助醫生更好規劃冠脈介入手術。
脈流科技的無創AccuFFRct產品和無導絲AccuFFRangio設備預計今年拿到CE證，明年拿到中國CFDA的註冊證。
目前，脈流科技在國內包括浙醫二院、安貞醫院、中山醫院、西京醫院等在內的15家醫院完成了100多例的臨床驗證，準確性為92%，血流動力學計算速度為5分鐘。
在與心內科緊密合作無創FFR過程中，脈流科技與心內專家經過詳細調研，開展了心血管篩查和手術預案產品，包括AI識心電的系統DeepECG和血管內超聲AI系統DeepIVUS。
2、心血管篩查產品
在醫院調研時，向建平發現不少醫護人員看不懂心電圖，還得通過微信群向心內專家請教。遇到晚上急診或者專家沒空，醫生要等很長時間才可以得到結果。
AI識心電－DeepECG產品就是為了幫助醫生精準識別心電圖，未來將用於體檢和基層醫療機構的心電圖篩查。
3、心血管手術預案產品
血管內超聲（IVUS）目前在心內科介入手術中應用得越來越廣泛，但是讀得懂IVUS圖的心內介入醫生很少，DeepIVUS產品是為了解決這個臨床需求而開發。脈流科技的血管內超聲指導治療系統－DeepIVUS產品可以實現內膜、外彈力膜、板塊參數等指標的自動計算，並制定個性化的治療方案，解決醫生解讀、理解血管內超聲圖像的問題。
核心技術不僅是計算流體力學
說起脈流科技的優勢，除了人才之外，向建平還提到以下幾點：
第一，脈流科技的產品圍繞心腦血管疾病，研發了涵蓋篩查、診斷、精準治療、耗材完整的診療流程，提供心腦血管病完整的解決方案。但是核心的思路是脈流團隊從自身優勢出發，一步一步擴大產品領域，覆蓋完整解決方案，而不是從一開始就開展多個產品線。
第二，脈流科技的創始團隊大多是工科背景，在研究過程中與臨床又有緊密的合作，對臨床有很深刻的理解。團隊會站在臨床醫生的角度設計產品的功能和應用方式，讓產品既能解決醫生的問題，又能提高醫生的效率。
第三，脈流科技與眾多醫院有很深的合作關係。天壇醫院、長海醫院等醫院從事神經介入等方面的專家有不少都去向建平工作和學習的醫院進修過，彼此之前很早就有研究項目合作，有深厚的合作基礎，並且脈流團隊在學術圈有很好的基礎，發表了大量學術論文，這為脈流和國內心腦血管病科室合作提供了天然的基礎。
第四，脈流科技的冠脈CTA功能學分析系統採用的核心技術是計算流體力學而不是人工智慧技術。利用人工智慧進行技術進行血流計算存在一定的不足，它需要大量的真實世界的數據用於訓練，但是這些數據的獲取是很困難的，而且每個醫院的情況不同，最後落地的時候還需要打磨。
已完成千萬首輪融資
冠脈無創功能學評估是目前脈流科技的一個重點， FFRct的無創檢測已經被國內外醫生認可，國內已經有相應的市場基礎，為脈流醫療推廣無創FFR技術提供很好的基礎。
目前FFRct在美國、日本、歐洲已經開始推廣和應用，從事心血管疾病個性化精準診斷的公司HeartFlow已經研發出同類產品，去年HeartFlow發布的數據顯示，美國75%的擁有保險的美國居民都享有該項目的報銷資質。
在日本，FFRct檢測進入了醫保。在歐洲，無創FFRct檢測也已經進入臨床指南。跟HeartFlow產品相比，脈流科技的無創FFR技術不僅從計算時間明顯縮短，其臨床結果也更準確。
最後值得一提的是，脈流科技已經完成數千萬級的融資，目前正在進行新一輪融資。
文 | 王曉行
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