文/林世爵
[导语]
2020年12月22日,华大智造云影医疗科技有限公司(以下简称“华大智造云影”)远程超声机器人凭其面向5G智慧医疗、创新发展的专业技术,兼备解决偏远地区医疗资源匮乏问题的优势,在“2020全球5G应用大赛”决赛中突破重围,最终斩获优秀产品奖。作为全球领先的医学影像智能科技公司,华大智造云影通过融合机器人、人工智能、5G无线通信、机器视觉、三维图像重建、区块链等前沿技术,让创新赋能医学影像,拓展时空边界,将优质的医疗资源做到人人可及。
华大智造云影医疗科技有限公司是深圳华大智造科技有限公司(简称“华大智造”)的下属子公司,是全球领先的医学影像智能科技公司。公司拥有强大的研发实力,云影项目团队中研发人员占比超过60%,均来自海内外知名高校,在运动控制算法、远程超声人机交互、机器人辅助医疗系统等领域具有丰富的研发经验,研发的多款医疗产品在全国知名医疗机构得到广泛应用,为推动全国医学影像的发展作出了重要贡献。
2019年,国家发布了《健康中国行动(2019—2030)》,将癌症防治列为重大行动之一,并针对癌症预防、早期筛查、早诊早治等提出了行动目标。肿瘤筛查的方式多种多样,其中超声检查是一个常用的快速、经济、便捷的筛查方式。然而,在现代医学高度发达的今天,我国仍有超过15万注册超声医生缺口,同时超声医生资源分布极不平衡,高质量的超声医生集中在沿海经济发达的地区,在偏远欠发达地区基层医院,大范围的乳腺超声筛查仍会因超声医生资源有限难以展开。
“我们国家大概有6000家县级医院要服务约9亿人口,在医疗资源紧张或分配不均的问题面前,社区医院以及县级医院应当承担起筛查任务。这种情况下,利用超声诊断帮助肿瘤的早期筛查则更需要人工智能发挥作用,将超声机器人逐步下沉到基层。”这是华大智造云影远程超声市场负责人涂聪在参加由人民网·人民健康主办的2021年全国两会“健康中国人”系列圆桌论坛时,为解决超声医生资源不足及超负荷工作问题提出的“华大智造方案”。华大智造云影希望通过“机器人+人工智能”技术手段解决现实困境,通过机器人及人工智能技术代替医生进行传统的超声检查,解决超声医生资源不足的问题,让超声医生将精力集中在阅图和诊断环节,减少患者就诊期间的奔波和检查时间。
近年来,华大智造云影怀抱解决边远地区医疗资源匮乏问题的初衷,致力于推动机器人、人工智能、大数据、区块链等新技术与超声医学融合发展和落地应用,经过不懈努力,攻克多项技术难题,并获得多个专利。公司自主研发的远程超声机器人诊断系统MGIUS-R3于2017年10月正式对外发布,可实现的应用场景包括医院内多科室诊断(如ICU、麻醉、体检中心、急诊等)、社区医疗应用(如救护车、社康中心、社区医院等)及偏远地区、海外应用(如边疆援助、海上应用、跨国会诊、野外营救等)。远程超声机器人诊断系统融合运用了机器人技术、实时远程控制及高分辨率超声成像等前沿技术,5G时延稳定低于30ms,超声医生可通过手持仿形探头远程控制病人端的机械臂以及医学超声诊断仪器,远程实时调节参数,让远在千里的病人得到及时、准确的诊断和治疗,减少病人就医和超声专家外出的旅途消耗,极大解决了诊断资源区域不平衡的医疗体系结构性矛盾。目前,远程超声机器人诊断系统已在北京301医院、上海市第六人民医院、青海大学附属医院等多家医院开展科研临床应用,并在北京大学深圳医院以及深圳市罗湖区人民医院完成临床试验。此外,公司还在解放军总医院第三医学中心挂牌成立“5G远程超声应用试点单位”,为边远地区工作人员进行远程超声检查。
2020年5月,华大智造云影的远程超声机器人通过国家药品监督管理局NMPA三类医疗器械认证,并在当年3月获得面向欧洲市场的全面质量保证体系CE认证。作为全球首款获批上市的远程超声机器人,华大智造云影远程超声机器人获奖颇多:荣获全球5G应用大赛优秀产品奖、第三届中国医疗器械创新创业大赛暨医疗器械创新大赛一等奖、“绽放杯”5G应用征集大赛一等奖、智慧医疗行业应用创新奖……同时,还入选了由国家互联网+健康扶贫工作推进组编写的《互联网+健康扶贫白皮书》,并获评为国家卫健委5G医疗应用示范案例。
远程超声机器人诊断系统病人端设备及场景
远程超声机器人诊断系统获全球5G应用大赛优秀产品奖
远程超声机器人诊断系统医生端设备及场景
远程超声机器人诊断系统获第三届中国医疗器械创新创业大赛暨医疗器械创新大赛一等奖
浙江省人民医院通过远程超声机器人诊断系统进行远程检查、远程会诊
对于华大智造云影来说,当前真正进入远程超声机器人市场的竞争对手并不多,在国内尚未出现已上市的直接竞争对手。为解决边远地区医疗资源匮乏问题,华大智造云影远程超声机器人研发团队从最初提出的一个“想法”,通过不断的研发测试、迭代、反馈,攻克了多重技术难题,最终让“想法”真正变成产品实现落地应用。比如,为了符合医生的习惯,减少学习时间,快速上手,研发团队从并联传动机构到串联传动机构,再到自研仿真探头、主操作手模块进行了不下十次的迭代优化;因诊断系统医生端的接触面是一个二维平面,而远端的病人检查部位是不规则形体,为保证探头以恒定压力贴合皮肤并跟随移动,研发团队通过不懈攻关,联合应用多种传感器完美复现专家专业手法,并研发了柔性运动控制核心算法,使机器人“医生”对患者的诊断全过程能够使患者感到舒适、安全。可以说,没有直接竞争对手的远程超声机器人MGIUS-R3,自己就是最大的对手。只有通过不断改进自身、优化自身,才能有效应对未来激烈的市场竞争。
在2020年抗击新冠肺炎疫情期间,华大智造云影远程超声机器人奔赴一线,勇闯疫区,帮助医生实现为隔离病房的患者进行远程诊断,最大化避免了感染风险,在隔离病毒的同时不隔离优质医疗资源。在疫情早期,国内对新冠肺炎患者病情的影像学变化检测主要依赖肺部CT,但由于患者病情变化快,反复通过CT复查监测病情变化存在一定的难度。而超声除了可以通过肺水肿的评估间接反映肺部的变化外,还可更便捷、快速地对患者全身情况进行影像学评估。对于部分需要肺部检查及全身情况评估的特殊患者来说,远程超声机器人诊断系统的远程自动化优势,对病情监测发挥了至关重要的作用。
从2020年2月16日开始,华大智造云影远程超声机器人陆续支援了武汉黄陂方舱医院、雷神山医院、武大中南医院等,并协助浙江省人民医院、北京301总院及海南医院的超声专家对患者进行远程检查、远程会诊。为减少医护人员阅片的工作量,降低因人为因素等原因造成的漏诊误诊,华大智造云影研发团队还研发出针对新冠肺炎病情评估的人工智能诊断模型,对远程超声机器人获取到的超声动态视频或静态图像给出综合评分,协助超声医生对患者病情进行诊断。“面对患者不同的病情,不论轻重或复杂,我们都可以随时调动(华大智造云影远程超声机器人),支持远在其他地区的医院及患者,同时利用我们最好的资源来救治特别危难及危重的病人。”这是浙江省人民医院党委书记黄东胜对华大智造云影远程超声机器人给予的高度评价。
同时,华大智造云影还参与起草由深圳市生命科技产学研资联盟发布行业首个《远程超声机器人诊断新型冠状病毒肺炎操作规范》,为应用超声机器人诊断新型冠状病毒肺炎的相关机构提供技术参考。
近年来,华大智造云影在人工智能特别是机器人领域进行了深远的布局,除了已经发布的远程超声机器人诊断系统,第二代智能机器人产品也已启动研发。这次突如其来的新冠肺炎疫情给世界人民生产和生活带来严重负面影响的同时,也为无人设备、机器人研发企业提供了良好的发展机会。华大智造云影将着眼医疗机器人未来的长远发展,持续进行基础研发创新,加强机器人领域传动机构、精密机械等方面的研发,推动人工智能、云计算、大数据等前沿技术在医疗机器人领域的深度融合应用。未来,华大智造云影的智能机器人系统将更加智能化,配合人工智能自动识别、智能诊断及操作,减少设备对人的依赖,真正实现超声检查的全自动化!