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聯(lián)想創(chuàng)投“未來午餐會”第二季一期:AI讓專家“走出”三甲醫(yī)院

2020-09-16 14:59:35   來源:投資家網(wǎng)  作者: 

摘要:圍繞智慧醫(yī)療領(lǐng)域,在本期未來午餐會欄目中,我們邀請到長木谷董事長兼CEO張逸凌博士,共同探索在骨科領(lǐng)域進行手術(shù)輔助的科技奧秘,以及如何借助技術(shù)的力量實現(xiàn)醫(yī)療下沉,讓天下沒有難做的手術(shù)。

一場手術(shù),就像一場醫(yī)生和患者的“闖關(guān)游戲”,尤其是精密的骨科關(guān)節(jié)手術(shù),我們都希望能夠讓最富有經(jīng)驗的醫(yī)生操刀,達(dá)成 “無感”的術(shù)后完美效果。但是現(xiàn)實中,骨科人工關(guān)節(jié)置換手術(shù)難度大、風(fēng)險高,醫(yī)生的臨床決策和術(shù)中執(zhí)行會直接影響手術(shù)結(jié)果,因此該類關(guān)節(jié)置換手術(shù)基本上只能在大型三甲醫(yī)院開展。為承受起“生命之重”,通過人工智能、3D打印和手術(shù)導(dǎo)航技術(shù),結(jié)合頂尖臨床專家經(jīng)驗,能夠完成精確的術(shù)前規(guī)劃和個體化定制手術(shù)方案,幫助醫(yī)生顯著縮短手術(shù)時間,達(dá)成更理想的術(shù)后康復(fù)效果,消除骨科患者對于關(guān)節(jié)置換術(shù)后并發(fā)癥的擔(dān)憂。


圍繞智慧醫(yī)療領(lǐng)域,在本期未來午餐會欄目中,我們邀請到長木谷董事長兼CEO張逸凌博士,共同探索在骨科領(lǐng)域進行手術(shù)輔助的科技奧秘,以及如何借助技術(shù)的力量實現(xiàn)醫(yī)療下沉,讓天下沒有難做的手術(shù)。


以下根據(jù)未來午餐會直播對話整理:

微信截圖_20200916150018.png

一臺完美的骨科手術(shù),醫(yī)生和患者需要闖幾道關(guān)?


Eva:大型外科手術(shù)以前主要是靠醫(yī)生的手感來完成,需要經(jīng)過哪些重重“考驗”?患者又需要經(jīng)過怎么樣的看診過程?


張逸凌:長木谷聚焦骨科關(guān)節(jié)置換人工智能與手術(shù)導(dǎo)航解決方案。隨著人口老齡化增加,關(guān)節(jié)病患者在中國成為了一個非常大的人群。中國關(guān)節(jié)疾病患者大約有2億,作為關(guān)節(jié)疾病患者的終極治療手段,2019年中國約有90-100萬患者會接受人工關(guān)節(jié)置換手術(shù),而且這類手術(shù)每年有20-25%的高增長率。


目前,在這類手術(shù)中,醫(yī)生術(shù)前大多還是參照二維的X光片,以及個人的經(jīng)驗來還原和預(yù)測患者的三維骨骼結(jié)構(gòu),并在有經(jīng)驗醫(yī)生的腦海里進行手術(shù)規(guī)劃,直到在手術(shù)臺上把關(guān)節(jié)打開,才有機會去測量患病關(guān)節(jié)實際的情況,往往術(shù)中需要花費非常多的時間嘗試不同大小的人工關(guān)節(jié)和組配關(guān)系,而且每家人工關(guān)節(jié)廠商的假體型號與參數(shù)都不一樣。醫(yī)生在手術(shù)中的臨床決策和操作執(zhí)行會直接影響手術(shù)效果,手術(shù)難度大、風(fēng)險高,基本上只能在大型三甲醫(yī)院開展。


普通老百姓都希望去大醫(yī)院找大專家做這種手術(shù),不希望在基層醫(yī)院做。基層醫(yī)生如果臨床經(jīng)驗不是很豐富,術(shù)后并發(fā)癥就會非常多。最常見的就是兩條腿一長一短,患者基本上不能站直,還可能會出現(xiàn)跛行、疼痛,甚至脫位等手術(shù)失敗的情況。


但是專家級的臨床資源非常欠缺,優(yōu)質(zhì)的醫(yī)生資源都集中在大城市的大醫(yī)院,患者想要看到大專家可能要等好幾周甚至幾個月。


Eva:由此看來,創(chuàng)新技術(shù)不僅是能解決一個醫(yī)療問題,也是幫助解決社會上的一些現(xiàn)象級問題。長木谷手術(shù)導(dǎo)航解決的是什么樣的問題?


張逸凌:醫(yī)療科技企業(yè)通過創(chuàng)新技術(shù),實際上解決的是社會性問題。


從醫(yī)生的角度來看,首先他們的培養(yǎng)周期非常長。


在中國一個好的醫(yī)學(xué)生想畢業(yè)從事骨科和關(guān)節(jié)領(lǐng)域的工作,基本需要五年本科、三年碩士、三年博士,再加上三到五年的規(guī)培,通過住院醫(yī)師的輪轉(zhuǎn)與專科的培養(yǎng),到副高的時候大多已經(jīng)40歲以上了。關(guān)節(jié)屬于骨科領(lǐng)域非常精細(xì)的學(xué)科,這樣的醫(yī)生培養(yǎng)周期只會更長。


第二,醫(yī)生即使培養(yǎng)成功了,在大醫(yī)院的工作負(fù)荷也是非常重的,一天門診可能會有200-300個病人需要診治。


第三是大醫(yī)院床位也非常緊張,像北京301、協(xié)和、積水潭、中日友好這樣的大三甲醫(yī)院,骨科床位都是非常少的,排隊的患者卻是成千上萬。所以我們的優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源真的是非常稀缺。


從患者的角度來說,大家都希望追求好的治療效果,如果手術(shù)做得不精準(zhǔn),術(shù)后并發(fā)癥會為患者帶來更大的負(fù)擔(dān)。在骨科關(guān)節(jié)領(lǐng)域,實現(xiàn)把手術(shù)做完之后,達(dá)到最理想的“forgotten joint”效果,就是忘記自己換過了人工關(guān)節(jié),感覺不到了。但想要達(dá)到這個效果,就取決于臨床醫(yī)生的手術(shù)規(guī)劃與操作了。


其中,一方面是醫(yī)生的術(shù)前規(guī)劃,是按照一個標(biāo)準(zhǔn),還是個體化定制手術(shù)方案;另一方面就是醫(yī)生實際操作的精準(zhǔn)性,是個體化定制精準(zhǔn)截骨,還是按照一個標(biāo)準(zhǔn)截骨。這樣來看,患者手術(shù)的效果都會有非常大的差異。我們希望將人工關(guān)節(jié)置換手術(shù)精準(zhǔn)化,標(biāo)準(zhǔn)化,個體化,這是我們做人工智能和手術(shù)導(dǎo)航的初衷。


智能規(guī)劃與導(dǎo)航,能否“百發(fā)百中”?


Eva:目前,智能規(guī)劃與導(dǎo)航在骨科手術(shù)中的應(yīng)用達(dá)到了什么水平?


張逸凌:在手術(shù)前期規(guī)劃等領(lǐng)域來看,人工關(guān)節(jié)置換手術(shù)的前期規(guī)劃系統(tǒng)已經(jīng)在不斷發(fā)展,從第一代基于膠片模板的手工測量,第二代歐美目前普遍使用的、基于數(shù)字化模板的二維規(guī)劃(如OrthoView、SmartJoint、AIVIEW系統(tǒng)),發(fā)展到了第三代基于CT進行三維重建,通過立體定向?qū)崿F(xiàn)更精準(zhǔn)的手術(shù)規(guī)劃。


但現(xiàn)在基本上中國的醫(yī)院還在第一代方法階段,據(jù)了解應(yīng)該不超過20家中國醫(yī)院在用第二代方案。而第三代技術(shù)很前沿,需要非常強的工程師團隊,對圖像進行數(shù)字化建模,個體化為患者進行設(shè)計,但這樣的團隊不僅需要工科的工程背景,更需要骨科關(guān)節(jié)的醫(yī)學(xué)背景,即精通工程建模,又精通關(guān)節(jié)手術(shù),這樣專業(yè)的醫(yī)工結(jié)合團隊十分稀缺,比起每年超過100萬需要做手術(shù)的患者,這樣的優(yōu)秀團隊全中國不超過10個。加上現(xiàn)在中國三甲醫(yī)院骨科床位非常緊張,床位周轉(zhuǎn)率很高,這項技術(shù)并不適合中國國情,很難在臨床大規(guī)模推廣,人力、時間與資金成本都非常高。


我們團隊在美國哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院讀博士后時看到了這個趨勢,聯(lián)合了斯坦福大學(xué)的AI團隊,利用人工智能+3D打印+手術(shù)導(dǎo)航技術(shù),并結(jié)合大數(shù)據(jù)與臨床醫(yī)生專家經(jīng)驗,把原來2-3周的專業(yè)規(guī)劃時間縮短到3-5分鐘。目前,AIJoint項目已經(jīng)在國家骨科臨床與運動康復(fù)臨床醫(yī)學(xué)研究中心正式啟動,在中國100多家大型三甲醫(yī)院開展多中心合作,包括北京301醫(yī)院,北京協(xié)和醫(yī)院,北京積水潭醫(yī)院、中日友好醫(yī)院等,未來有機會在中國大面積推廣。我相信這項技術(shù)不僅是在中國,在全世界也能廣泛地推廣。希望我們能聯(lián)合中國的專家共同研發(fā)出中國智造,世界領(lǐng)先的產(chǎn)品,與歐美的國際巨頭企業(yè)同場競技。


Eva:長木谷的解決方案有什么特別之處?其中人工智能發(fā)揮了怎樣的作用?


張逸凌:長木谷的解決方案包括兩大塊,人工智能三維手術(shù)計劃系統(tǒng)和手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)。基于人工智能的手術(shù)計劃系統(tǒng)就像一個超級大腦,可以學(xué)習(xí)專家經(jīng)驗,輔助醫(yī)生思考、制定手術(shù)設(shè)計;支持個體化定制的手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)就像是一個機器手。機器腦加機器手,共同幫助醫(yī)生在術(shù)中按照手術(shù)計劃的方案精準(zhǔn)實施。


我們產(chǎn)品線主要包括 AI系統(tǒng)、3D打印系統(tǒng)和手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)。


人工智能首先承擔(dān)圖像處理的作用,將二維的骨科圖像轉(zhuǎn)成三維,1000多張圖片疊加在一起成為三維的圖像,只需要30-60秒,精準(zhǔn)度可達(dá)到97%以上。


其次AI會輔助解剖點識別,人工智能可以自動識別、計算關(guān)節(jié)的空間解剖結(jié)構(gòu)、大小,幫助判斷應(yīng)該使用怎樣的假體。


第三,就是通過數(shù)據(jù)的機器學(xué)習(xí)。通過收集專家反饋的案例數(shù)據(jù),讓機器學(xué)習(xí)這些專家經(jīng)驗,隨著數(shù)據(jù)量的積累,這些機器會越來越聰明、越來越精準(zhǔn),學(xué)到這些專家的理念、想法與經(jīng)驗,就可以在未來給年輕醫(yī)生、基層醫(yī)生提供手術(shù)建議和指導(dǎo)。


Eva:是不是未來更多醫(yī)院、醫(yī)生的經(jīng)驗被記錄與積累,將會讓機器學(xué)習(xí)更加完善?


張逸凌:是的。我們最近半年合作的三甲醫(yī)院數(shù)量已經(jīng)超過了100家。隨著專家數(shù)量越來越多,不同專家的不同經(jīng)驗我們都會積累下來,而且也有不同地區(qū)的不同案例。機器學(xué)習(xí)越精準(zhǔn),對基層醫(yī)生或年輕醫(yī)生能起到更好的指導(dǎo)作用。總體而言,AIJOINT人工智能系統(tǒng)對臨床幫助的精準(zhǔn)度已經(jīng)達(dá)到93.5%,是國際領(lǐng)先的水平了。


在術(shù)前如果人工智能已經(jīng)幫醫(yī)生設(shè)計好了,術(shù)中就不需要再考慮上千種排列組合,直接參考設(shè)計方案去執(zhí)行,術(shù)中需要調(diào)整的次數(shù)減少,手術(shù)時間能得到有效縮短,這樣直接帶來的是手術(shù)出血減少,風(fēng)險降低。


另外,如果術(shù)前設(shè)計很精準(zhǔn),醫(yī)生就不再需要做術(shù)中透視,對醫(yī)生和患者都能減少輻射影響。


對患者來說,手術(shù)更精準(zhǔn),就能夠更快康復(fù),臨床療效好,住院時間減少,整體費用也會降低。


簡單來說,有了人工智能與手術(shù)導(dǎo)航的幫助,骨科手術(shù)時間能得到有效縮短,手術(shù)執(zhí)行更精準(zhǔn),愈后效果也會更好。


人工智能讓專家“走出”三甲醫(yī)院


Eva:智慧醫(yī)療確實與每個人的健康息息相關(guān)。現(xiàn)代醫(yī)療加上人工智能可以讓關(guān)節(jié)手術(shù)的前期規(guī)劃更精準(zhǔn),術(shù)中準(zhǔn)確率得到提升,愈后效果也更好。每個個體健康的提升,都會對整個社會的醫(yī)患矛盾解決起到很好的作用。同時,這項技術(shù)可以幫助基層醫(yī)生在自己的醫(yī)院開展更多高難度手術(shù)。所以其實很多社會大問題,都可以通過科技在某個具體領(lǐng)域的發(fā)展去解決,促進對人的關(guān)懷和生活質(zhì)量的提升。


張逸凌:長木谷希望通過創(chuàng)新技術(shù),真真正正實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)醫(yī)療的下沉。


我們國家一直希望分級診療,但對于這種大手術(shù),如果真的把患者分到基層,醫(yī)生如果不具備手術(shù)能力,其實對雙方都是負(fù)擔(dān),也會讓患者不信任基層醫(yī)療系統(tǒng)。


長木谷希望通過更智能的方法,把優(yōu)秀醫(yī)生的經(jīng)驗復(fù)制出來,將眾多頂級專家?guī)资甑慕?jīng)驗匯聚起來,復(fù)制成一套人工智能與手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng),就可以無限復(fù)用到基層,讓基層醫(yī)生具備做這些高難度手術(shù)的能力,把手術(shù)做得更精準(zhǔn),可以媲美專家醫(yī)生。未來更多普通老百姓就能在當(dāng)?shù)刈龅骄珳?zhǔn)的手術(shù),用更少的花費得到更好的醫(yī)療服務(wù)。通過這項技術(shù)能有效優(yōu)化手術(shù)的全流程,進一步降低整體的費用,讓更多的患者能及時進入手術(shù)治療階段,獲得更好的康復(fù)效果,這對于國家來說是真真正正實現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)醫(yī)療的下沉。


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