锐创业|VR时代,外科手术和医学教育如何借力革新?

发布时间:2023-05-10 13:17:52

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  创新是引领发展的第一动力。激发企业科技创新内生动力,充分发挥企业科技创新主体作用,对促进创新链和产业链深度融合、推动经济社会高质量发展有着重要意义。

  作为引领东莞高质量发展的核心引擎,松山湖在新征程上聚焦“科技创新+先进制造”,以科技创新为核心引领高质量发展,一大批企业在此以技术创新为牵引,不断开辟产业发展新赛道、新领域,塑造新动能、新优势,实现了跨越式发展,成为加速迈向高质量发展的精彩样本。

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  “用最严谨的态度、最先进的技术,建立标准化数字外科治疗平台;从诊断、术前方案、术中引导、手术机器人到术后随访,让每位患者得到标准化治疗。”这是自2015年成立以来,妙智科技始终坚持的宗旨。

  2018年,谢智衡将妙智科技带到东莞。怀揣着对数字化医疗的想象与期待,妙智科技不断革新现有外科手术治疗和医学教育的模式,并荣获东莞市创新松湖创业大赛特等奖、第十届中国深圳创新创业大赛生物医药行业一等奖等多项奖项,同时获得了国家高新技术企业与深圳高新技术企业认定。

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  谢智衡

  抓住创赛机遇,落地松山湖

  2018年,刚成立妙智科技不久的谢智衡来到东莞,探寻新的机遇。

  “我们原来就在做手术机器人,2018年开始瞄准骨科手术定向开展研发,就当时的机器人制造而言,所涉及的包括外壳、支架等很多硬件供应链都在东莞。”谢智衡介绍,要在产品硬件配套生产缺乏的香港制造一台原型机,光是在寻找供应链、运输配件回香港组装的时间、运输成本上的花费就巨大。

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  精卫全骨科手术机器人

  经过多地调研比对,谢智衡及其团队一致认为东莞在大湾区中拥有十分完备的轻工业供应链,就电子类和医疗器械制造而言,其柔性度与反应速度能够很好地与项目适配。于是,谢智衡和团队决定将软件研发点设置在深圳,同时落地东莞配套建设一个能与软件研发相辅相成的硬件研发基地。

  通过朋友牵线搭桥,2019年,谢智衡来到了松山湖,并与松山湖管委会相关负责人就企业发展及福利待遇展开沟通。经介绍,谢智衡率妙智科技团队参加了当年开展的松山湖创新创业大赛并荣获大赛特等奖,在赢得了更多落地优惠的同时,通过大赛认识了不少业内同行。

  除了与同有香港背景的机器人基地拥有更多业内交流的机会,妙智科技也与园内多家机械公司开展技术及产品研发方面的研究,通过在机械臂等方面的不断改进,不断降低产品成本。在此过程中,谢智衡与其团队还开始研究制造属于自己的医用机械臂。

  如今,妙智科技已经入驻松山湖创新创业社区。“松山湖不仅风景好、环境好,还集聚了很多科技型人才,有利于公司整个硬件系统的开发。同时松山湖还提供了一个很好的展示平台,让更多优秀专业型人才看到我们、加入我们。”谢智衡表示。通过东莞市领军人才计划,妙智科技得以在创业初期购买设备,以展开前期的动物实验以及相关的手术机器人的工作。

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  妙智科技研发的骨科机器人在临床中试验

  由于新型医疗器械一般研究周期较长,目前,妙智科技研发的骨科机器人仍在临床试验阶段。截至2022年底,妙智科技已经完成了近50例临床病例,预计今年计划将完成取证并开始售卖。

  智能产品助力医疗创新转型

  凭借在人工智能、医疗影像、计算机、物理、虚拟现实等方面的技术积累,多年来,妙智科技全力打造全新智能外科手术引导平台和全息医学教育平台,目前共拥有手术机器人、VR手术导航、VR术前规划、全息医学教育、云端影像数据库等多款产品,并拥有数个医疗器械注册证和欧盟(CE)注册证。

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  妙智科技智能产品在临床上的应用

  此外,妙智科技致力推动外科医疗的数字化和智能化,通过Al多模态融合和VR医学图像渲染引擎,将传统医疗影像进行虚拟现实(VR)可视化。目前,妙智科技已实现在VR场景帮助医生进行术前规划,10秒钟内完成MR及CT影像自动配准、人工智能分割,并能在手术过程中实现毫米级实时手术器械定位配准,引导医生操作。手术机器人则还能够按照规划好的路径进行穿刺、置钉及截骨等操作,辅助医生完成手术。

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  mNavigation虚拟现实手术导航

  其中,MVROT脊柱外科手术导航系统(手术机器人)作为妙智科技在研的一种智能手术治疗产品,主要用于脊柱外科开放或经皮手术中,通过7自由度,ForceFeedBack机械臂来辅助临床医生完成手术器械或植入物的定位,支持术前CT-术中2DCArm影像配准,系统空间精度1.5mm,力学测量精度0.25N,工作范围40cmX40cmX40cm,为市场领先指标。该产品目标是使复杂的手术简单化、精准化、可视化,安全度高、易操作,医生学习曲线短,提高手术效率,大幅降低医生和患者X线辐射量,大幅减少病人看病成本。

  mNavigation手术导航系统则集合了术前规划功能,通过VR医学图像渲染引擎和AI多模态融合,用虚拟现实场景帮助医生进行术前规划,10秒钟内完成CT及MR影像自动配准、人工智能分割。术中实现的毫米级实时手术器械定位及配准,还为医生提供全方位的智能化诊疗服务。目前,该产品已获得国际CE注册证书,并在国内获得NMPA临床测试许可。

  为帮助医生更加准确地诊断患者病情,妙智科技研发的mVR虚拟现实手术规划系统能够根据病人病变部位扫描的横断面图像,进行冠状位、矢状位的二维重建与三维重建,多角度、直观观察病情,使病情的诊断更加准确。

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  mVR虚拟现实手术规划系统

  另外,医生可在全立体VR空间内重建为患者进行术前精准规划,包括穿刺、椎弓根置钉、严重畸形矫正、髋关节截骨、髋置换等眷柱外科及关节外科手术等。系统通过人工智能算法进行解剖标志自动识别及输出相关的手术参数的测量,辅助医生更快速、准确地完成手术,提高手术成功率,减少医源性损伤和手术并发症。

  除了医疗一线,妙智科技所打造的虚拟现实解剖+医学临床辅助及教育综合平台“mAnatomy虚拟现实医学解剖教学系统”,能通过AR/VR技术在立体显示设备上显示模型效果,用户可以对人体标准三维模型进行旋转、缩放、移动等操作,直观方便地观察人体构造,使教师教学更方便,学生兴趣更浓烈,提高教学质量。

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  mAnatomy虚拟现实全息医学解剖教学系统

  “我们所研发的人体解剖学教学系统中,包含了人体九大系统解剖结构,超7700个解剖模块虚拟化的解剖部件与解剖教材一一对应,模型面数多大1300多万个,而且细节处理精细,可以无限放大观看,同时支持多应用功能辅助教学。”谢智衡介绍,目前该产品已投入到多家医院及研究机构使用。

  截至目前,妙智科技在骨科手术机器人方面的研究已经基本完成,接下来,妙智科技将继续在全骨机器人方向上发力,预计在明后年即可完成整个骨科包括脊椎、关节、创伤等方面的部署,预计在2025年能够实现国内外装机不低于200台多模块骨科机器人。

  “我对未来的松山湖其实还是比较期待的。比如说待大湾区大学开学后,我们期待能与师生聚焦骨科机器人,开展更多的产学研合作。”谢智衡说。

  【撰文】刘慧茹 陈启亮

        来源:南方Plus


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