商周刊说
近年来，以数据和计算方法为主的计算医学开始出现并发展，以逼近真实的方式理解生命机理和疾病机制，提高疾病预测、临床诊疗和健康维护水平，实现个性化精准医疗。
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▲戴昆（左二）与王子轩（左一）、祝海（右一）、齐全（右二）组成四人海归博士创新团队，研发了一套针对介入手术的数字化辅助系统
在2021年9月6日举行的2021中国国际数字经济博览会上，新经济智库长城战略咨询发布了《中国数字医疗新赛道新物种研究报告2021》，并揭晓了中国数字医疗独角兽企业等榜单。
报告显示， 过去十年，数字医疗赛道182家新物种企业共发生近700次融资事件，披露融资金额近2000亿元人民币。2010-2013年数字医疗赛道投融资金额以及数量平稳上升，2014-2019年进入快速增长期，2020年迎来爆发式增长，仅一年投融资事件就高达130次，披露投融资金额是2019年的2.3倍。
资本市场对数字医疗领域的火热关注极大鼓舞着戴昆，去年，戴昆与王子轩、祝海、齐全组成四人海归博士创新团队，研发了一套针对介入手术的数字化辅助系统。
根据中泰证券研究所数据，目前在我国肿瘤病例每年新增约400万患者，其中60-70万肿瘤患者采用介入治疗方式。巨大需求面前，四人创新团队致力于技术攻关，在介入治疗领域走在全国乃至世界前列。
01
介入手术的导航与预警系统
由于创伤小、恢复快、效果好等特点，介入栓塞手术在越来越多的肿瘤类疾病治疗中，被用作除外科手术以外的首选治疗方案，并被认为是未来医学的发展趋势。
什么是介入栓塞手术？
介入栓塞手术把搭载有化疗或放疗药物的微球打入血管，微球随着血液的流动到达给肿瘤供血的几条血管，释放药物把肿瘤杀死。显然，介入栓塞手术的关键，在于精准栓塞靶血管实施治疗，避免栓塞非靶血管造成正常组织和器官损伤。
然而目前来说，微球打在血管树的哪个位置、打多少剂量的药，依靠的是医生的经验判断，这往往会存在一定的判断偏差，影响治疗效果。尽管介入栓塞手术已经发展了近50年，国内甚至国际上对此仍采取保守疗法，尽量使用较低剂量的药物，以免由于药物流到其他血管而伤到正常的组织。
戴昆是四人团队中的首席计算机仿真专家，拥有美国康州大学冶金专业博士和哈尔滨工业大学锻压专业博士双博士学位，曾在美国学习和工作多年，期间主要从事CAE领域的研究和分析。所谓CAE，指的是仿真分析技术，广泛用于工业制造领域，能校验设计的正确性，避免浪费和失误，有效地降低研发成本，缩短研发周期。
当仿真技术与介入医学进行跨学科融合，就有了针对介入栓塞手术智能导航与预警方面的研究，在此基础上，创新团队开发了全球首款面向临床应用的商业化产品“钇90微球放射栓塞手术计划系统”，这是针对放射性微球治疗技术而开发的介入手术精准计划系统，能够极大提高介入手术的准确性和可靠性，降低损伤和死亡率。
戴昆对此做出进一步解释：“由于介入栓塞手术强调精准栓塞靶血管实施治疗，就需要通过计算来仿真模拟微球进入血管之后的走向。医生应该在哪条血管分支上打药？应该打多少药？这条血管会不会出现压力过大而反流的情况，从而导致药物无法到达靶向位置？这些都需要事先计算，来判断可能会出现的情况，在术前优化注射位置和注射剂量，从而在保证正常器官组织不受损伤的情况下，最大程度地进行肿瘤靶向治疗。”
王子轩是韩国朝鲜大学医学博士，同时也是青岛市卫生系统第二、三届专业技术拔尖人才，第八届青岛市青年科技奖获得者。祝海则是青岛大学生理学博士，澳大利亚墨尔本St. Vincent’s Hospital访问学者。二人在公立三甲医院有着丰富的临床工作经验，是团队中的首席医学专家，负责设计产品需求，把握整体研究方向。
祝海打了一个形象的比方：“就像我们出门就要看导航一样，到达一个目的地，导航会告诉你哪条路会堵车，到达目的地的最佳路线是什么，要花多长时间。 这也是一套导航系统，会告诉你手术的下一步应该怎么做，从而达到指导手术的目的。”
齐全拥有赫尔大学（英国）计算机科学专业哲学博士学位，作为国家“青年高层次人才计划”专家，他担任团队中的首席人工智能算法专家，负责人体组织的数字化建模，以形成三维数字化影像，戴昆在数字化影像中模拟人体生理系统的运行。
“钇90微球放射栓塞手术计划系统”针对人体的不同器官做出相应的调节，第一个目标器官瞄准的是肝脏，王子轩对此解释，由于中国是世界上肝癌发病率第一位的国家，对肝部肿瘤的介入栓塞手术需求量巨大。
四人的跨界合作从2020年开始，经过一年多时间的研究，形成和申报了首批4项发明专利， 该技术研究成果填补了介入栓塞手术相关领域的空白，处于全球领先水平。目前“钇90微球放射栓塞手术计划系统”已经着手准备开始进入动物实验阶段。
02
智慧化有助于实现医疗均质化
王子轩从事介入专业20年，结合长期以来在临床手术中的观察，他将这一产品的价值归为几点。
首先，它实现了手术质量的均质化。在优质医疗资源相对短缺且分布不均的当下，“看病难”是一个长期存在的不容忽视的问题。如何让患者在不同医院能享受到相同或相似水平的医疗， 如何让高端医疗资源下沉，成为一个亟待解决的关键性问题。“面对不同的病患，目前医生主要是依靠自身经验和专业判断来制定不同的手术方案，对那些资历尚浅、专业能力欠缺的医生来说，新研发的系统具有一定的辅助和指导意义，能够有效提高手术方案的精确度，减少并发症的发生。”王子轩说，“另外，这也是一套不断学习的人工智能系统，通过不断的提高迭代，能够不断提升手术的精准度。”
另一个价值在于，由于技术限制，目前的介入栓塞手术依赖二维图像进行，纵深信息显示不足，这是所有从事介入手术的医生都会遇到的麻烦。 新研发的系统是三维的立体分析，有效弥补了二维分析的信息缺失。
还有不容忽视的一点，新研发的系统能够通过精确计算，最大程度地估计手术中可能出现的风险，从而降低因预判不足而造成的正常组织损伤的风险。“从这方面来说，计算机的计算能力确实是高于医生的经验判断的。”王子轩说。
新系统的技术核心在于戴昆研发的数字孪生技术，能实现数字模型和实际人体生理模型的同步传导。王子轩从医学角度做出解释：“人体仿生是非常困难的，因为人体的变化非常大，对人体的仿生不仅要涉及到形态学的仿生，还有生理学的仿生，这当中牵涉的运算量是非常大的，可能会用到超算技术，同时我们也通过引入人工智能技术，不断优化，使运算更快。
近些年来，以数据和计算方法为主的计算医学开始出现并发展，这也预示着未来医学发展范式的转向。通过计算模型和跨学科融合技术，以逼近真实的方式理解生命机理和疾病机制，提高疾病预测、临床诊疗和健康维护水平，实现个性化精准医疗。
2012年10月，美国约翰霍普金斯大学生物医学工程教授Raimond L.Winslow在 《科学转化医学》（ScienceTranslational Medicine）上发表了一篇名为《计算医学：从模型到临床》（ComputationalMedicine: Translating Models to Clinical Care）的综述性文章。在文中，他指出计算医学已经从理论走向实践。Winslow也因此被公认为计算医学新领域的创始人。
计算医学的发展使得医院的智慧化发展向前更进一步。
智慧化医院近些年发展迅速，最直观的变化体现在医院管理系统的信息化，更具意义的变化则体现在治疗方面。
2021数字医疗独角兽企业榜单
▲注：企业名称后标记“*”者为截至2021年8月20日已上市的新物种企业
2020年被看作是国内医疗人工智能产业的转折之年。 人工智能与医学影像结合成为趋势，以科亚医疗在2020年1月15日获得国家药监局（NMPA）发出的国内首张医疗人工智能医疗器械三类证为里程碑，在随后的几个月里，国家药品监督管理局（NMPA）颁发了多张人工智能医疗器械三类证，这大大促进了智能数字医疗领域头部企业的融资进程，加速了整个行业的发展，也推动着整个国内医院智慧化的进程。
03
青岛亟待出现代表性新物种企业
《中国数字医疗新赛道新物种研究报告2021》将数字医疗赛道细分为AI辅助诊疗、互联网医院、医疗大数据、健康管理、医药电商、基因科技、创新医疗器械、创新药研发八个新赛道，八个赛道共有182家新物种企业，其中独角兽35家、潜在独角兽130家、哪吒企业17家。独角兽企业主要分布在互联网医院、创新医疗器械、创新药研发、基因科技等四个新赛道。潜在独角兽企业数量最多，在创新药研发、创新医疗器械、基因科技等新赛道分布最为集中。哪吒企业数量较少，分布于创新药研发、基因科技和医疗大数据等新赛道。
各赛道分布在24个城市，按照赛道数量分为四个梯队：第一梯队包含北京、上海、杭州，其中，北京拥有8个新赛道，上海、杭州分别拥有7个新赛道；第二梯队包含苏州、广州、成都、深圳、南京、武汉，均拥有3个新赛道；第三梯队包含珠海、无锡、天津、南通均拥有2个新赛道；第四梯队包含泰州、石家庄、贵阳、合肥、济南、嘉兴、南昌、绍兴、大连，均拥有1个新赛道。
数字医疗在青岛正广泛应用于健康管理、疾病筛查、辅助诊断、精准医疗和慢病照护等多个关键领域， 在数字医疗的发展风口下，青岛亟待出现领域内的代表性新物种企业。
同为土生土长的青岛人，戴昆、王子轩、祝海、齐全四人组成的创新团队，针对放射性微球治疗技术而开发的这套介入手术精准计划系统，可以说是青岛在数字医疗领域探索的一次重要尝试。
他们的计划不仅停留在将这套系统进行产品化推广。产品化之后，他们希望在青岛市成立一个打通医院、高校和企业的联盟，进行更深一步的产学研探索，共同推动青岛数字医疗的发展进程。
更深一步研究指的是什么？
王子轩有自己的观察和畅想：“医学治疗方面，目前中国和国外在一些先进技术上，即使谈不上是同步，但可以肯定地说差距正在迅速缩小。比如医疗机器人，之前美国研发制造的‘达芬奇’是公认的最先进、最成熟的手术机器人，青岛只有两台。近年来，随着国家对医疗机器人的大力扶持，国内也出现了同等水平、完全自主产权的手术机器人，进步是非常快的，可以说我们是不落后的。这些国内、国外的医疗机器人都有一个共同特点，他们目前更多的是一个遥控操作的概念，逐步集成人工智能概念，是他们下一步的目标。”
王子轩他们下一步的计划也是如此，在介入手术精准计划系统的基础上不断集成人工智能概念，制造出辅助性功能越来越强的手术机器人，就像汽车实现自动驾驶一样。“不断提升医疗机器人的自主性，这是一个社会发展趋势，也是我们希望去努力的方向，最终能不能实现百分百自主化？现在并不能准确判断，只能说，我们希望有一天，手术机器人能超越人类的水平。”王子轩说。
编辑 | 张海杰
625期 独家策划
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