AI潮向丨人工智能助力手术导航系统国产化 成本降低90%加速技术普及

21世纪经济报道记者白杨 北京报道

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。