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7月5日,北京协和医院联合腾讯AI Lab共同发布了具有完全自主知识产权的手术导航系统。

据悉,该系统是一款可位于手术头架上的神经外科导航系统,由导航平板电脑、导航棒、深度相机等设备组成,具有高精度、便携式、低成本等特点。

目前,该产品已在北京协和医院神经外科开展了三十余例临床试验,涉及脑出血、垂体腺瘤、胶质瘤、脑膜瘤、颅咽管瘤等多种疾病。

在神经外科的手术当中,医生不仅对病变定位精度要求高,同时还需要了解病变与周围血管和神经的关系,从而避免手术中损伤这些重要组织。

北京协和神经外科教研室主任、博士生导师王任直教授表示,“过去我们只是凭着经验,将病人的CT或磁共振二维影像片子重新整合在大脑中形成三维图像。而这个学习过程非常漫长,需要大量长期的经验积累”。

事实上,手术导航技术早已存在,但在国内的使用率却很低。究其原因,一方面,传统手术导航系统的核心技术、组件都依赖进口,动辄数百万的费用,让这项技术很难真正惠及基层医院;另一方面,传统手术导航设备体积庞大,学习、操作门槛高,使用起来耗时较长。

为了改变这一现状,北京协和医院和腾讯AI Lab的联合研发团队历时三年,对手术导航系统进行了颠覆性的创新设计,最终实现了该产品的国产化替代。而且从效果上来看,在具有较高精度的前提下,国产系统的成本也压缩到传统手术导航产品的十分之一。

那么在国产手术导航系统中,AI发挥了哪些作用?

首先是在术前,基于AI和影像技术,该手术导航系统能够将磁共振、CT等影像自动进行分割重建及三维可视化处理,一键生成定制化的3D“透明脑”,方便医生制定手术计划,向病人和家属讲解手术方案。

在术中,借助深度相机,综合深度学习和视觉算法,该系统通过将生成的3D“透明脑”1:1匹配病人实际情况,实现术中导航。

试验数据显示,其配准精度可达亚毫米级。同时,借助算法能力的提升,可将传统手术导航的配准时间由传统的近半个小时,缩短至几秒钟。

手术导航系统的国产化,是AI技术推动传统产业革新的又一案例。据悉,未来除了神经外科,五官科、急诊科等也都可以使用手术导航系统,同时,该系统还能用于临床教学,从而大大提升基层医疗服务能力。