近年來，「醫工結合」一直是醫療界的熱門話題之一。隨著技術的發展，醫工交叉力量在臨床價值的逐步突顯，相關創新成果不斷湧現，譬如AI輔助影像識別與診斷、精準微創手術機器人、可吸收溶解生物材料與3D列印等，為整個醫療健康產業發展帶來福音。
如今，隨著物聯網、人工智慧等信息技術的迅猛發展，以及智慧醫療時代的到來，醫工交叉融合面臨更深層次的探索。然而，在推進「醫工結合」的路上，也存在一定的阻礙。那麼，目前存在哪些困境？我們該如何面對和解決呢？以及未來趨勢在哪裡？
針對這些問題，近日，在第二屆中關村「醫工谷」創新創業高峰論壇（以下簡稱「醫工谷」）上，學界、業界的專家齊聚一堂，展開了系統討論。該論壇由中關村智友天使研究院、北京航空航天大學生物醫學工程高精尖創新中心、北京大學第三醫院創新轉化中心、北京康衛醫創科技有限公司和北京市醫療機器人產業創新中心聯合舉辦。
與會專家合影
機遇和挑戰
從基本盤來看，中國巨大的人口規模與老齡化的趨勢也孕育了一個龐大的醫療市場；而中國與發達國家的顯著差距，也預言了中國醫療市場的增長潛力。
北京航空航天大學機器人所名譽所長、中關村智友天使研究院院長王田苗發布報告稱，2016年—2019年，全國衛生總費用從4萬億元增長到6.5萬億元，年均增長超12%，預計「十四五」規劃末期，全國衛生總費用將達到12萬億元，到2030年總費用可達16萬億以上；另外，發達國家醫療費用佔比平均達11%以上——其中美國佔比甚至達到16.2%，而我國佔比僅有6%左右，還有進一步增長空間。
另外，醫療健康產業也頻頻迎來政策紅利，從《「健康中國2030」規劃綱要》到《國務院辦公廳關於促進「網際網路+醫療健康」發展的意見》，再到去年兩會政府工作報告和今年「十四五規劃」，無不在為醫療健康產業「保駕護航」。
也因此，醫療健康創業創新創業熱度居高不下，受到資本重點關注，成為跨越經濟周期的領航者。在這當中，「醫工結合」絕對稱得上是中堅力量，它可反映到藥物、醫療器械、醫療服務各個細分領域。
以醫療器械來看，不同細分領域都出現了各自的頭部企業，典型如骨科領域的凱利泰、心血管領域的樂普醫療、電生理類的微創醫療、醫療設備領域的邁瑞醫療，以及IVD領域的華大基因，它們無不是「醫工交叉」的結晶。與此同時，在醫療器械領域，還有太多的臨床需求未被滿足，前沿醫工交叉創新也成為它發展的新動力引擎。
前沿醫工交叉創新方向
不過，即便如此，醫工結合併不是一個簡單的命題。受限於我國醫研企融合發展的程度和目前我國精密工業的發展水平，我國「醫工交叉」成果轉化速度和概率，還受到一定製約。
具體來看，在國際上，醫研企融合發展的模式，一般是醫生根據患者的臨床需求提出創新理念，然後由研究機構或企業完成專利申請，並以醫生的最大滿意度做成樣品，最終專利屬於醫研企幾方共有。
但在我國，臨床醫生與研究機構或企業還未實現密切的融合發展，醫生很多臨床創意並不能被轉化成產品；即便醫生和企業之間達成了良好的合作關係，受限於我國精密工業發展的水平，企業生產的產品常常還不能達到醫生的滿意度，等等。
應對與方案
為此，王田苗院長指出，為了系統解決上述上述難題，除了戰略上的指導思想外；還要加強醫工交叉的學科基礎，即針對重大的前沿科學問題和高精尖問題，用國家的形式來進行組織和部署；建立可持續的醫工交叉生態，協同多方，推動大企業和小企業創新成果轉化；加強醫療大數據的應用和法規；大力培養醫工交叉的人才，尤其是年輕人才。
在具體執行層面，與會的醫生、創新企業代表和跨國巨頭代表也建言獻策，紛紛給出自己的建議。
譬如，從醫生的角度來看，他們更在意良好的合作環境、足夠的資金支持以及融洽的合作氛圍。
像北京阜外醫院心血管外科主任醫師歐陽晨曦就表示，醫生往往只具備創新想法，卻沒有實現該想法的技術能力，要實現創新轉化必須醫工結合，這需要不斷營造鼓勵醫工交叉的環境和土壤，以及給予資金和資源的扶持。
北京大學第三醫院耳鼻喉科副主任劉俊秀則認為，每次技術創新都會帶來臨床診療水平質的飛躍，尤其是一些依賴器械和材料變化的科室，像他所在的耳鼻喉科便是典型。他表示，期待對臨床轉化有意義的基礎科研的合作以及生產技術和工藝的合作，並在合作中時刻保持謙虛。
創新企業則更強調了「All-in」和不斷迭代的重要性。
江蘇瑞爾醫療科技有限公司董事長付東山認為，對於醫工交叉創新而言，臨床需求決定技術要求，技術要求決定總體方案，而且這是一個不斷迭代的過程，需要長期的投入，「在矽谷，會有部分醫生選擇直接辭職或停薪留職，全身心投入其中」。
柏惠維康公司創始人兼董事長劉達則表示，要想把醫生方和工程師方的資源、利益、需求粘合在一起還要靠企業來推動，因為足夠的利益才能產生強大的推動力。他建議，如果想要創辦出國際一流的創新醫療器械企業，無論是醫生還是工程師都要All-in。
對於跨國巨頭而言，如何藉助自身多年的技術積累和行業積累不斷嘗試創新和尋找創新，也成為大家普遍關注的話題。
據強生戰略客戶部北中國副總監周威介紹道，目前，基於科研成果轉化列入三級公立醫院考核指標的政策導向，強生戰略客戶部正以創新項目為切入點，服務於醫療機構的創新轉化工作。美敦力中國企業發展、風險投資和創新孵化部負責人兼董事總經理施永輝則表示，臨床上很好的需求在產業上不一定是很好的商業行為，這也涉及到醫生端的原創創新想法，美敦力會組建團隊研究合法合規問題，以確保「醫工」雙方的合作利益。
十大技術趨勢
在多方的努力下，如今「醫工結合」的方向也日趨明晰，如何把握未來的趨勢也成為大家的關切所在。
醫療技術創新創業Gartner曲線
也因此，「醫工谷」結合我國實際臨床需求，借鑑學術界、產業界和投資界的相關意見，從技術、臨床、產業三個緯度綜合評估，評選出了「2021北京醫工交叉創新戰略前沿技術十大趨勢」，具體如下：
人工智慧賦能的疫苗、試劑與新藥研發
通過生物分子計算、AI深度學習、特徵提取強化學習、模式 匹配模型訓練等，實現新冠肺炎、腫瘤、眼科糖網、肺小結節、骨質疏鬆、阿爾茲海默症等多種疾病的臨床輔助診斷篩查與新型藥物設計，從而大幅提升相關疾病診斷速度，推進新藥研發。
2. 個性化傳染病、慢性病、心理疾病數字醫療管理
通過5G、IoT、可穿戴式設備的智能數據採集編碼技術，構建長期個性化的患者日常生理、習慣與預防、診療多模態數據模型，形成個性化的慢性病、傳染病、心理疾病相關AI私人醫生助理，結合大數據分析處理技術、智能監護系統設備與移動終端實現相關的遠程監控、諮詢、分級、防治未病與精準管理。
3. 單分子-單細胞-多組學高精度微納檢測
應用生化技術、電化學技術、微納製造技術與微流控晶片技術，對核酸、蛋白質等活性分子與細胞的生物功能進行快速、準確和高通量的檢測分析，實現癌症、HIV、心腦血管疾病等的診斷。
4. 納米3D生物活性列印
通過納米技術將具有生物活性的分子與細胞加入到3D列印中，實現滿足病人特異性臨床需求的再生幹細胞支架、生物假體、植入物、替代器官等複雜材質相容的微小型組織結構列印，從而完成個性化定製與替換，甚至納米級藥物緩釋機理，並在此基礎上推進新藥的開發測試。
5. 多功能模塊化的智能微創手術機器人
開發適宜不同臨床需求，擁有多種適應症，智能化程度更高的微創手術機器人系統。通過人機協同與自動化控制提升手術的精準性、微創性和安全性，從基於AI學習的術前規劃、術中執行和術後康復全方面推動臨床理念革新。
6. 多源信息融合的神經刺激調控與精準微納治療
針對醫療的精準、微創需求，通過調節生化、電極、或者視覺刺激，針對性調控神經系統的相應記憶、靶區，改善神經系統或器官的功能，結合微納製造技術研發微米、納米尺度機器人，用以實現微型手術操作、靶向運送藥物、細胞、血管清理等。
7. 柔性可穿戴的多模態康復治療幹預量化評估
將柔性感知結構、VR/AR、機器人技術和新型傳感器等技術等引進到康復治療領域，未來的康復領域將能夠實現智能化、個性化和精細化，為康復患者提供定製化服務。
8. 5G&IoT融合的遠程診斷與移動醫療
將5G&IoT融入家庭診斷、穿戴式傳感、移動監測、智能化感知設備與家庭醫生及醫院的實時通訊中，結合AI、VR /AR、機器人等技術實現遠程監測、遠程分級診療、遠程手術、遠程示教以及老人失能監護、防跌倒、引導康復與智能醫管，推進網際網路醫院、醫療集團資源優化配置。
9. 仿生、再生、創生組織修復的生物醫用材料
基於生物合成技術、仿生技術、靜電誘導技術、新型材料等技術開發的仿生、再生、創生的組織修復生物醫用材料，涵蓋可降解植介入材料、再生誘導支架、手術器械等多應用領域。
10. 中醫機理標準化、現代化診療創新儀器設備
將經絡五型「望、聞、問、切」的傳統中醫診療手段通過現代科學方法與儀器結合起來，直接、可重複、定量表達出來，並與穿戴式檢測設備、新型傳感器、人工智慧等技術結合開發新型中醫診療設備，推動中醫現代化新發展。
前沿創新成果
在上述大的技術趨勢背景下，國內各大頂尖科研機構也在著力研發，啟動一些相關的研究項目，並在會上分享了對一些細分領域的洞察。
舉例來看，北京航空航天大學醫學科學與工程學院院長、生物醫學工程高精尖創新中心主任樊瑜波樊瑜波分享了植介入醫療器械創的發展趨勢。他認為，活性生物材料及結構、仿生生物材料與結構、智能生物材料與結構是生物醫學材料的三大發展方向，要堅持前沿創新引領和核心技術突破，推動植介入醫療器械水平進入國際先進行列。
清華大學醫學院生物醫學工程系執行系主任王廣志探討了智能技術輔助精準診療的核心價值。他認為，其價值在於克服人類能力的局限性、突破現有診療手段的頸瓶和禁區，精準診斷、準確實施、規避風險，從而形成更有效的治療途徑。
北京大學工學院副院長席建忠則指出，微腫瘤晶片潛力巨大。一方面是各類晶片技術的快速發展，例如基因晶片、蛋白晶片、細胞晶片、組織晶片、集成晶片等；另一方面則是由於醫聯網的發展帶來的臨床對於新理念和新技術的迫切需求，因此未來大有作為，尤其是微腫瘤晶片潛力巨大。
北京大學第三醫院婦產科、生殖醫學科主任李蓉則以女性內分泌水平的健康評估，介紹了AI在生殖醫學中的應用探索——指導其應該何時生育、是否應該建議女性先生育後工作等。她認為，生殖大數據分析具備極其廣闊的應用前景與價值，包含但不限於AI輔助診斷染色體模型系統、生殖大數據的挖掘與建模、AAFA及AFA卵巢儲備功能評估模型，未來有助於醫療資源下沉，實現普惠價值。
最後，中國醫學科學院北京協和醫院醫學科學研究中心副主任吳志宏系統闡述了醫生端的臨床需求（亟待工科支撐的）方向，以心腦血管疾病為例，心腦血管危險因素的識別及早期幹預技術、國人心腦血管疾病風險預測的模型尚不完善，個體化早期幹預技術尚未建立，基於國人研究證據的技術與解決方案仍然缺乏，這其中AI、大數據等新技術能發揮巨大價值。
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