来源:装备之家,未经授权不得转载,24小时后方可转载。
2022年7月5日,北京协和医院与腾讯AI Lab联合发布了具有完全自主产权的便携式智能手术导航系统,初步临床应用成功。该系统由导航平板、导航条、深度摄像头等设备组成。小巧便携,不占手术室空。这是一个神经外科导航系统,可以位于床头。它具有高精度、便携、低成本的特点,就像临床医生手术的GPS一样,帮助医生准确定位隐藏在脑组织中的病灶。

手术导航场景系统的核心部分
北京协和医学院神经外科教研室主任、博士生导师王忍之教授说:“神经外科医生需要了解病变与周围血管、神经的关系,避免在手术中损伤这些重要组织。以前只能凭经验,将患者的二维CT或磁共振图像重新整合到大脑中,形成三维图像。其实这个学习过程是很漫长的,需要大量长期的经验积累。我们和腾讯联合开发的手术导航简单、方便、易用,可以帮助临床医生解决很多实际问题。”
01
这个系统是如何导航的?
有些手术非常危险。以神经外科为例。手术部位主要在头部,手术的对象是大脑。任何轻微的伤害都可能导致永久性的神经功能障碍。所以神外医生一直在追求更精准微创的手术。
目前很多医生进行神经外科手术是通过读取CT和MRI的平面图像,在自己的脑海中重建病变的位置,凭经验操作,风险较大。与腾讯协和联合打造的导航系统,让医生可以实时看到各种“内脏”,帮助实现精准手术。这个系统是如何导航的?
首先,生成三维图像。
将患者的CT、MRI等术前二维图像进行三维重建,实现可视化,一键生成个性化的3D“透明大脑”。这样不仅可以让医生直观的观察到病变的位置,帮助定制手术方案,也方便患者了解手术方案,让医生和患者都更有信心。
术前“透明脑”生成
整个系统集成了光学定位和SLAM跟踪。通过光学定位,手术导航系统可以实时跟踪手术器械。通过实时定位技术,该系统可以从多个角度观察病变的位置,而不需要头标架和参考标架。
在操作过程中,不需要车头和参照系,通过SLAM跟踪就可以实现增强现实导航。以神经胶质瘤患者为例,医生移动摄像头,系统可以实时显示患者颅内三维结构相对于头皮的位置关系,辅助医生快速做出切口。
术前切口准备
在深度相机的帮助下,集成深度学习和视觉算法,系统可以实现虚拟空和真实空之间的高精度一键配准,并将生成的3D“透明大脑”与患者的实际情况1:1匹配,用于术中导航。
术中导航
带深度相机
然后用深度相机配准三维图像,这是系统通过集成深度学习和传统视觉算法,以亚毫米精度对物理大脑和3D大脑进行1: 1配准,即3D大脑的位置和大小与物理大脑1: 1完全一致。
3D人脑相当于手术导航的地图。如果地图和实际场景在位置或大小上有偏差,无法做到100%一致,医生无法准确到达目的地,那么手术就会有风险。实验数据表明,其配准精度可以达到亚毫米级。随着算法的改进,传统手术导航的挂号时间可以从近半个小时缩短到几秒钟,从而为患者抢占了宝贵的治疗时机。
三维图像配准
然后验证三维图像配准,医生使用导航条验证配准。如果不匹配,注册不到位,手术过程中无法正确导航。最后开启实时导航。通过光学定位、SLAM等技术,系统可以实时跟踪手术器械,帮助医生从多个角度更准确地观察病灶以及需要保护的脑组织和血管的位置。就像真正的“导航”一样,可以提前准确地发现路上的拥堵和障碍物。

02
降低成本90%,加速技术普及。
这样一个“刚需”系统不是今天才诞生的。早在1945年,第一个带框架的立体定位系统就研制成功。框架就是把框架固定在头上。1986年,无框三维导航问世,产品功能不断完善。直到今天,神经导航系统的核心技术已经取得了长足的进步。
在国内,传统神经导航系统的核心技术和部件依赖进口,几百万的费用很难让这项技术真正惠及基层医院;一些进口的手术导航设备体积庞大,操作步骤复杂,很难真正在急救和教学场合使用。即使在国内三甲医院,传统手术导航的使用率也很低。
针对这些问题,基于腾讯AI实验室的前沿算法能力和协和医院的临床经验,腾讯研发了一套精度高、操作简单、便于携带、成本低廉的手术导航系统。过去是一种特殊的导航设备,现在可以用一个普通的平板代替。新导航在高精度的前提下,将其成本降至传统手术导航产品的十分之一,填补了国内市场空白,同时也完成了手术导航系统的国产化替代。
基于腾讯AI实验室的前沿算法能力和北京协和医院神经外科多年的临床积累,国产手术导航系统可以辅助医生提高术前和术中的诊疗效率。腾讯方面表示,目前这套系统已经在北京协和医院神经外科开展了30多项临床试验。病例涉及脑出血、垂体腺瘤、胶质瘤、脑膜瘤、颅咽管瘤等疾病。应用显微镜、内窥镜等器械,成功完成各种手术。
在实际应用场景中,系统还可以根据医生的需求,通过适配AR眼镜,从多个视角观察大脑,消除视觉盲区。未来,除了神经外科,这套导航系统还有望应用于耳鼻喉科和急诊科。该系统还可以用于课堂教学,临床+便携+低价+易用+低门槛,使得在更多基层医院推广成为可能。
03
巨鲸兽健康医疗布局
腾讯在医疗和生命科学领域有多项布局,不仅通过战争投资建立了投资生态,内部也孵化了很多明星项目。目前,腾讯医疗已有腾讯觅影、腾讯医典等产品和解决方案。目前,腾讯正在将计算机视觉、机器学习、深度学习等技术与医学相结合,辅助医生进行疾病筛查、诊断和治疗,提高临床医生的诊断准确率,挽救更多患者的生命。
腾讯的医疗设备布局最早可以追溯到2016年。据艾奇调查,腾讯医疗健康有限公司成立于2016年12月15日。随后,医疗设备布局不断加快:
2017年,腾讯发布AI医学影像产品——腾讯觅影,帮助医生发现病灶;
2019年,腾讯还与飞利浦达成战略合作,开始智慧医疗领域的研发;
2021年9月,腾讯自主研发的“肺炎CT影像辅助分诊及评估软件”正式获批三类医疗器械注册证,注册证号为“国机注20213210612号”。由此,腾讯正式成为国内互联网科技行业首家获得三级医疗AI证书的企业。
今年3月,广西腾讯创业投资有限公司入股深圳何塞医疗科技有限公司,成为其第二大股东。根据股权渗透图,腾讯云计算有限公司由腾讯云计算有限公司100%控股..可以看出,经过多轮投资,腾讯将再次加码医疗器械领域,正式开始销售医疗器械。
腾讯米英
腾讯首款将人工智能技术应用于医疗领域的产品,由腾讯医疗健康事业部牵头,聚合了腾讯内部多个顶级AI团队的能力,包括AI Lab、U-Map Lab等。,并跨界融合人工智能技术和医学。帮助医生筛查诊断疾病,提高临床医生的诊断准确率和效率。
目前,通过使用计算机视觉和深度学习技术,腾讯视觉可以学习和训练内窥镜、钼靶、超声、CT、MRI、病理、眼底照相、OCT等各种医学影像。,并协助医生对重大疾病进行诊断和早期筛查。市场上早筛产品很多,但一个企业涵盖多种疾病的早筛产品并不多。
医疗投资领域

在医疗领域,腾讯的投资方向大致有四个:医疗服务、医疗软件信息系统、医疗保险和医疗研发。按照投资项目分类,虽然新药研发是当前市场最热门的领域,但腾讯的投资仍然偏向于具有互联网属性的医疗服务。
比如投资了美妆、微医、新氧、丁香园、好医生、易慧在线、隔壁医生、罗宾医生、奇妙医生、企鹅杏仁、伊森智能等,其中互联网医疗项目占了很大一部分。这也很好理解,腾讯的大厂背景、流量支持和互联网属性,使得其在投资这类具有互联网属性的项目时,具有得天独厚的优势基因。
医疗机构和患者
在医疗机构和患者方面,腾讯医疗在微信医保支付、电子健康卡、癌症助手、处方安全流通平台、大数据分析与可视化、智慧医疗云、医疗信息安全等方面推出了解决方案;在区域医疗方面,提供微信电子健康卡开放平台、全民健康信息平台、区域智慧医疗平台、区域大数据云、区域影像云平台。
借助人工智能、云计算等技术优势,腾讯正在围绕互联网医疗、医疗器械、医疗保险等领域构建医疗事业版图。此次,腾讯AI Lab与北京协和医院联合发布具有完全自主知识产权的便携式智能手术导航系统,是AI技术推动传统行业创新的又一经典案例。无疑在腾讯医疗事业版图上画上了一抹亮色!


