国家科技奖背后故事：儿外医生携手海信攻坚数字医疗，让不可能变

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“海信有没有计算机高手?”青岛大学附属医院院长董蒨问。

“我们有8万多人，您想做什么?”海信集团董事长周厚健答。

“研发一套好系统，帮助我们做手术。”董蒨说出了期待。

“海信一定会帮忙!”周厚健做出承诺。

2013年1月6日，周厚健和董蒨在青大附院有一次会面。会谈快结束的时候，两人之间发生了这样一段对话。

7年后，2020年1月10日，海信与青大附院缘起于这番对话的合作，结出了硕果：青岛大学附属医院、海信医疗与复旦大学附属儿科医院共同完成的“基于小儿肝胆胰计算机辅助手术系统研发、临床应用及产业化”项目，荣获2019年度国家科技进步二等奖。

这是青岛历史上首个由青岛市推荐获得的医学类国家科技奖，也是我省大外科领域斩获的首个国家科技奖。

术前精准判断，真的不能再等了

董蒨是小儿外科教授。他介绍说，相比其他器官，人体肝脏内血管遍布、错综交织，因此肝胆手术也是难度最高的外科手术之一。儿童肝脏相较成人更小，手术难度也随之上升。以往仅借助CT二维图像，医生只能凭经验，在脑中构建肝脏立体图像，难以实现精准手术。

6年前的这个案例，最能说明儿童肝胆手术之难——

2013年3月22日,家住黄岛的4岁女孩涵涵在父亲倒车时被拦腰碾过，肝脏破裂，病情危重，董蒨立即出发，连夜赶到黄岛分院进行抢救。

从事小儿外科工作30余年，身为国内小儿肝胆领域权威专家，董蒨经常面对常人难以想象的高难度疑难、危重手术。但这一次，摆在董蒨和他的同事们面前的，是前所未有的挑战。

董蒨回忆，手术过程中，三次对肝脏进行修复，三次仍出血不止。“我当时，汗真的一下子就下来了，传统的CT只能为手术医生提供二维图像，无法精准了解复杂伤情。这个孩子的肝脏表面，看起来没有破损，实际上没有拍到的地方有两处破口。”董蒨说。下一步还有哪些问题还会不会出血还不知道，只能硬着头皮一点点把手术艰难进行。结果，从晚上9点到次日凌晨2点，整整5个小时，他艰难地完成了手术。

虽然孩子最终顺利完成手术康复出院，但董蒨一直心有余悸：术前精准判断，真的是不能再等了，孩子们也不能再等了!

“临床上面临的一个重要问题就是，医生在术前和术中必须准确判断肿瘤、肝脏和血管间的位置关系。”董蒨说。可是长久以来，由于CT是二维影像，医生无法进行直观手术规划，尤其是小儿肝脏胰等器官相较成人更小，血管更细，手术难度更大。

针对这一临床需求痛点，董蒨申请了国家“十二五”科技支撑计划课题——“小儿肝脏肿瘤手术治疗临床决策系统开发”，计划在中国第一个将小儿肝脏数字化、立体呈现，实现精准医疗，让更多濒临死亡的患儿获得生还的希望。

但是，由于团队缺少技术方面的支撑，课题立项一年半，仍然没有多少进展。“我向科技部的专家、领导讲述了一个美丽动人的故事，然而在技术上却没有什么进展，无法把故事变成现实，当时特别焦急。”董蒨说。

就在董蒨心急如焚时，海信也正在为进军医疗领域而寻寻觅觅。作为老牌家电企业，依托在显示与图像数据处理技术上的深厚积累，海信早在2005年就开始在医疗电子领域进行技术储备，但强大的研发优势尚未找到着陆支点。

了解到董蒨的研究课题和瓶颈所在后，周厚健在不到两个小时的时间里，打了十几个电话，最终确定了向董蒨推荐的海信计算机专家人选。其中，就有从日本归国专门从事医疗图像处理算法的陈永健博士。

三维数字肝脏，为精准手术“导航”

很快，海信集团与青大附院的联合攻关开始了。

“我的学生们都曾在海信待过三个月到半年时间，他们与工程师一起根据临床数据随时沟通，为产品研发解决了很多问题。”董蒨在自己的实验室里为海信集团工程师们设置了专门的办公桌。“我们还经常召开视频会议，遇到问题随时沟通、随时解决。”

医生白天要坐诊、做手术，于是三更半夜搞研究成了常态。陈永健回忆说，在前期开发阶段，医生与工程师经常三更半夜一起去“杀猪”做实验。这些猪活体的标记为“QD-piggy”，亦即“青岛小猪”。

产学研紧密合作，目标明确，使命崇高，但过程却并非一帆风顺。

在CAS的前期开发阶段，海信工程师们白天做研发，晚上和外科医生们做动物实验，将12头试验用猪分别行CT薄层扫描，将扫描获得的DICOM数据输入研发中的海信计算机辅助手术系统(HisenseCAS)，工程师设定相关参数并优化算法，通过海信自主研发的医学图像预处理和分割技术，只需在一幅图像上设定相应参数和少量人工辅助，系统可以自动精确地在一系列CT图像上分割出肝脏、血管、肿瘤、胆囊等肝脏各组织。

陈永健回忆说，海信的工程师们，之前做的是基础数据处理，不是三维的，临床应用和算法开发涉及两个不同的专业，只能不断磨合，那时候只能白天不断做数据，然后晚上再改进算法，项目一度没有进展，压力很大。陈永健说，他们一度陷入了没有思路的迷茫。

转机发生在一个凌晨三点。“那天晚上，我们不断改进算法，不断测试，大概凌晨三点的时候，做出来的数据很好，我们都很兴奋，赶紧发邮件给董院长，没想到他也没睡，正在等着这个数据，秒回信息，第二天就在手术中应用了，这是我们突破的第一步。”

在这个研发过程中，作为“典型的技术崇拜者”，周厚健一直密切关注。“这相当于是周董拿回来的项目，一些阶段性的成果，都要到周董办公室亲自过项目。在一些关键节点上，与青大附院的会议交流等，也都是由周董亲自主持，最深层、最基础的技术问题，周董都非常清楚。”陈永健说，第一代海信CAS产品做出来速度有些慢，手术规划需要一两个小时，周厚健亲自主持专题会组织技术攻关，经过多次技术迭代，现在只需要15分钟就能完成手术规划。

历时两年多研发，两款产品相继问世，一是海信计算机辅助手术系统(ComputerAssistedSurgery，下称海信CAS)，系世界一流、全球TOP；二是海信外科智能显示系统(HisenseSurgicalIntelligentDisplaysystem，下称海信SID)，系国内首创、世界唯一。

单来说，海信CAS即肝脏的三维数字成像：将近千张原始CT片中的数据输入系统，电脑会自动建立虚拟立体的数字肝脏。因此，不用开膛破肚，医生便可三维观察病变与血管、脏器的关系，精确计算脏器、病变的体积，还可实施虚拟手术切除，确定最佳手术切除线，从而最大限度保留正常肝组织，减少手术出血量，降低术后患者肝功能衰竭的风险。

海信SID即术中手势控制导航：通过智能识别，该设备可在术中根据医生手势指挥，三维立体展现数字肝脏的不同侧面和不同角度，既方便医生迅速判断手术操作路径，又保证操作环境无菌无污染。

2014年，两款产品正式获得国家注册证，推向临床应用市场。

不可能变成可能，成功应用于全国100多家医院

5年来，海信CAS成为董蒨手中的一件神奇法宝，助他创造了一个又一个医学奇迹。

2013年年底，一个叫帅帅的男孩从济南来到青大附院。巨大的肿瘤侵蚀了他肝脏的三分之二，济南、北京的多家医院就此判定“无法手术”。根据海信CAS建立的三维肝脏图像，董蒨及其团队进行了大约半小时的手术模拟，直观预测各种方案可能带来的后果，成功为帅帅做了手术，出血量仅30毫升。

“没有这套系统的辅助，手术是不可能做到的。稍有不慎会大出血，危及生命。”董蒨说。

时间来到2019年3月，又是3月22日，整整6年之后，相似的一幕发生?——一胶州一名4岁男孩被汽车撞倒辗轧，情况危急。“我要求直接送到CT室，15分钟做出CAS影象，有了三维导航，哪里有问题很清楚。”董蒨说，有了海信CAS，手术历时2.5小时顺利完成，出血仅20毫升，自己“没有像6年前那么狼狈”。

医生与工程师擦出火花，董蒨与海信一起站上中国精准医疗行业前沿。实际上，董蒨团队现已成立九个课题组，在包括肺、心脏、颅骨等不同学科领域开展系列产品研发。

基于合作成果，董蒨与海信建立了全球最大的人类数字肝脏数据库平台，将全部肝脏数据将免费对外开放，与世界共享。“这是我们为人类进步所做的贡献。”

在大数据分析的基础上，董蒨又在全球提出了新的、适合中国人体特点的、以中国人名命名的肝脏分段体系，即“Dong’s数字肝脏分段体系”，并将中国人体肝脏分为ABCD四种类型，被称之为“改变经典医学教科书的发现”。

对于海信而言，海信CAS的成功像是打开了一扇门，短短几年，海信医疗迅速扩张为集数字化手术室、医用显示器、医护终端等多产品、多方向的医疗公司。

2019年，海信医疗继续推出业内领先的3D产品解决方案;推出4K超高清内窥镜显示器;推出第一款全面自主研发的彩色超声诊断仪产品，成功获得国家医疗器械注册证，成为海信深耕医疗影像领域、加快转型发展的又一把科技“尖刀”，填补了山东省在超声领域的产业空白。

截至目前，海信CAS已成功运用于全国100多家三级以上医院，因海信CAS获得救治的疑难病例已经增加到8000多例。

陈永健说，这其中很多手术，都是按照国际临床指南做不了的，而且病人早就辗转了很多医院，医院基本都拒收，建议家长和孩子“好好度过剩下的日子”。

“我也是两个孩子的父亲，都是为人父母，每每想起这些，就很有成就感”陈永健说。

(大众日报客户端记者 肖芳 报道)

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