如今，數(shù)字技術(shù)已經(jīng)深入到人們生活的方方面面。在醫(yī)療領(lǐng)域，近年來，各種疾病的診治、臨床研究、藥物開發(fā)等在與數(shù)字技術(shù)融合后取得了長足的進(jìn)步。不久前，隨著 ChatGPT 席卷全球，以人工智能和大數(shù)據(jù)為核心的數(shù)字技術(shù)正掀起新一輪工業(yè)革命浪潮，醫(yī)療產(chǎn)業(yè)也將揭開新篇章。

在此背景下，7 月 28 日，以“新范式 新場景 新勢能”為主題的“2023 首屆中國數(shù)字醫(yī)療大會暨中國醫(yī)藥教育協(xié)會數(shù)字醫(yī)療專業(yè)委員會成立大會”在北京拉開帷幕。

據(jù)悉，大會由北京市科委、中關(guān)村管委會指導(dǎo)，中國醫(yī)藥教育協(xié)會、北京陳菊梅公益基金會主辦，中國醫(yī)藥教育協(xié)會數(shù)字醫(yī)療專業(yè)委員會、解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心、清華大學(xué)附屬北京清華長庚醫(yī)院、清華大學(xué)出版社和中國信息通信研究院云計算與大數(shù)據(jù)研究所承辦，遠(yuǎn)毅資本、菊梅睿研、澍和醫(yī)學(xué)、昌發(fā)展&中關(guān)村生命科學(xué)園、H50 健康界等協(xié)辦。

（來源：CDHC）

此次大會匯集了多位中國科學(xué)院院士、中國工程院院士，以及眾多相關(guān)學(xué)科的領(lǐng)軍專家學(xué)者，他們圍繞技術(shù)、產(chǎn)品和臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化等多個層面，共同探討了數(shù)字技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的發(fā)展前沿、臨床創(chuàng)新范式、政策監(jiān)管走向以及產(chǎn)業(yè)投資布局等多個議題。

會上，華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院副院長唐洲平進(jìn)行了“微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人治療腦出血”主題演講；會后，唐洲平教授接受了生輝的采訪，圍繞腦出血治療領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、面臨挑戰(zhàn)以及未來趨勢等多個層面進(jìn)行了分享解讀。

▲圖｜華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院副院長唐洲平（來源：CDHC）

唐洲平是華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院二級教授、主任醫(yī)師、博士生導(dǎo)師，兼任中華醫(yī)學(xué)會神經(jīng)病學(xué)分會第八屆委員會專家學(xué)組（感染性疾病與腦脊液細(xì)胞學(xué)組）委員、中國醫(yī)師協(xié)會神經(jīng)修復(fù)學(xué)專委會副主任委員、中國卒中學(xué)會理事、中國卒中學(xué)會腦出血微創(chuàng)治療分會主任委員、湖北省卒中學(xué)會副會長、武漢醫(yī)學(xué)會神經(jīng)內(nèi)科分會副主任委員等職務(wù)。

此外，唐洲平教授還領(lǐng)銜創(chuàng)辦了英文刊 Brain Hemorrhages，并擔(dān)任執(zhí)行主編。Brain Hemorrhages 是全球唯一一本專注于腦出血研究的專業(yè)英文期刊，主要報道腦出血及其相關(guān)領(lǐng)域的研究進(jìn)展、創(chuàng)新成果，旨在為神經(jīng)科學(xué)、神經(jīng)病學(xué)、影像學(xué)、人工智能、機(jī)械、醫(yī)工交叉及相關(guān)專業(yè)的學(xué)者搭建國際化學(xué)術(shù)交流平臺。目前，期刊已被 DOAJ、SCOPUS、CAS（美國化學(xué)文摘）、EMBASE 等數(shù)據(jù)庫收錄；2023 年 CiteScore 為 2.4，位于 Surgery 期刊的 Q2 區(qū)。

截至目前，他已發(fā)表論文 300 余篇，其中 SCI 論文 90 余篇，曾主持國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項目及面上項目 7 項，獲得發(fā)明專利 5 項，此外他還作為第一完成人獲“2019 年湖北省科技進(jìn)步一等獎”。

提出腦出血微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人“多源感知融合與智能抽吸控制”創(chuàng)新理念

腦出血（ICH）是致死率、致殘率最高的一種腦卒中亞型。根據(jù)全球疾病負(fù)擔(dān)研究項目（GBD）2019 的數(shù)據(jù)顯示，全球每年有 341 萬新發(fā)腦出血患者，導(dǎo)致約 289 萬人死亡；2019 年，國內(nèi)新發(fā)腦出血 85 萬例，國內(nèi)腦出血發(fā)病率與死亡率均顯著高于世界平均水平，為家庭及社會帶來沉重負(fù)擔(dān)。

研究表明，顱內(nèi)血腫的“占位效應(yīng)”及其釋放的“毒性成分”是導(dǎo)致腦細(xì)胞死亡的主要機(jī)制?！把[在顱內(nèi)存留的時間越長，患者的預(yù)后越差，因此，盡早清除血腫并減少醫(yī)源性損傷再出血是腦出血治療的關(guān)鍵?！碧浦奁秸f道。

先前針對腦出血常規(guī)的治療方法是開顱手術(shù)，但這種方式創(chuàng)傷大、療效不確切。相較之下，微創(chuàng)手術(shù)是一種更優(yōu)的治療方式，但是也存在血腫清除不徹底，可降低死亡率，但是難以改善預(yù)后等不足?！拔?chuàng)手術(shù)雖然可以顯著降低腦出血的死亡率，但尚不能降低腦出血的致殘率。”他指出。

如今，隨著技術(shù)進(jìn)步和材料創(chuàng)新，針對腦出血的治療，在唐洲平看來，“目前最具潛力的是微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人?！毕噍^于其他治療手段，微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下 3 個方面。

其一，手術(shù)操作更為精準(zhǔn)。通過 AI 技術(shù)實現(xiàn)手術(shù)路徑的最佳規(guī)劃以避開大腦中重要功能區(qū)和血管等，而這在以前難以實現(xiàn)。

其二，手術(shù)過程對腦組織損傷更小，“比如，我們團(tuán)隊新研發(fā)的微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人自帶內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，能夠?qū)崟r觀察血腫的變化，實時感知手術(shù)中每個需要監(jiān)測的指標(biāo)從而實時調(diào)整治療策略，對腦組織的損傷實現(xiàn)最小化?！彼赋觥?/p>

其三，基于大數(shù)據(jù)自我學(xué)習(xí)?！袄?，有 10 萬例腦出血患者的治療數(shù)據(jù)，我們可以讓微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人基于這些大數(shù)據(jù)進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，進(jìn)而在治療患者時能夠根據(jù)大數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)推薦出一種最佳的手術(shù)治療方案?！彼忉屨f，“數(shù)據(jù)驅(qū)動影響決策，在臨床醫(yī)生自身經(jīng)驗的基礎(chǔ)上輔以人工智能的助力，即'經(jīng)驗+智能’將大幅提高手術(shù)效率。”

“總的來說，未來我們開發(fā)微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人將著重圍繞這些方面發(fā)力：精準(zhǔn)定位，規(guī)劃路徑；智能抽吸，減少損傷；基于大數(shù)據(jù)為每位患者推薦個體化的最佳治療方案?！?a data-miniprogram-appid="wx99cc64e6169731cc" data-miniprogram-path="pages/professor-detail/index?personage_id=120470&share=true" data-miniprogram-nickname="絡(luò)繹科學(xué)" data-miniprogram-type="text" data-miniprogram-servicetype="">唐洲平說道，“目前，我們已經(jīng)開發(fā)出腦出血微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人樣機(jī)，隨著產(chǎn)品的不斷迭代升級優(yōu)化，未來將造福更多患者。”

▲圖｜三款已商用無框架立體定向機(jī)器人（來源：Annals of Biomedical Engineering）

聚焦“腦出血微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人”，唐洲平介紹了國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。目前，腦出血手術(shù)機(jī)器人主要可分為“無框架立體定向機(jī)器人”和“針式機(jī)器人”兩類。

以無框架立體定向機(jī)器人為例，由法國手術(shù)機(jī)器人公司 Medtech 研發(fā)的 ROSA Brain，為國內(nèi)首款獲批的神經(jīng)科手術(shù)機(jī)器人，主要用于腦深部電刺激（DBS）、立體腦電圖（SEEG）、活檢，以及腦出血的血腫清除。與傳統(tǒng)的立體定向框架輔助手術(shù)相比，ROSA Brain 可以縮短手術(shù)時間和術(shù)后拔管時間，降低感染和再出血的風(fēng)險并有助于神經(jīng)功能的恢復(fù)。

據(jù)介紹，由海軍總醫(yī)院與北京航空航天大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的睿米（Remebot）手術(shù)機(jī)器人，是國內(nèi)首款獲批的國產(chǎn)神經(jīng)外科機(jī)器人，關(guān)鍵部件均實現(xiàn)國產(chǎn)化，生產(chǎn)和使用成本低，也是目前唯一能通過 5G 網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)高精度遠(yuǎn)程手術(shù)的神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人，還可融合 CT 和核磁影像，通過觀察患者頭部多模態(tài)影像，規(guī)劃最佳手術(shù)穿刺路徑，精度可達(dá) 0.5mm。

另外，由華志微創(chuàng)、清華大學(xué)及海軍總醫(yī)院承擔(dān)的國家“863”計劃研發(fā)成果轉(zhuǎn)化而來的華志 CAS-R-2 手術(shù)機(jī)器人，是國內(nèi)最早實現(xiàn)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人，擁有五自由度機(jī)械臂，可實現(xiàn) 3D 實時手術(shù)規(guī)劃，協(xié)助醫(yī)生精準(zhǔn)定位病灶。

對于現(xiàn)階段腦出血手術(shù)機(jī)器人面臨的挑戰(zhàn)，唐洲平表示，“手術(shù)機(jī)器人可提供輔助定位，但穿刺過程仍需要手動執(zhí)行且穿刺過程不可視，難以保證穿刺的安全性與精準(zhǔn)性，同時，目前顱內(nèi)環(huán)境缺乏感知手段，難以最大化清除血腫，且無法精準(zhǔn)調(diào)控血腫抽吸參數(shù)，難以實現(xiàn)顱內(nèi)壓的平穩(wěn)降低?！彼赋?。

“針對現(xiàn)有不足，我們提出了'腦出血微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人多源感知融合與智能抽吸控制’的設(shè)想?！彼f道。具體而言，新型多通道微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人將采用“剛?cè)彳浺惑w化”設(shè)計，剛針定位、柔針穿刺、軟管抽吸，并集成多種傳感器（比如顱內(nèi)壓監(jiān)測、微出血檢測以及內(nèi)窺鏡圖像），穿刺過程實時可視化，通過多源信息融合引導(dǎo)機(jī)器人自律穿刺，顱內(nèi)環(huán)境多源感知并做出血腫智能抽吸決策，從而實現(xiàn)血腫的個體化精準(zhǔn)清除。

▲圖｜微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人感知能力的五個階段（來源：Annals of Biomedical Engineering）

在唐洲平看來，“感知能力是手術(shù)機(jī)器人的技術(shù)核心?！备兄芰Υ篌w可分為五個不同的深度和層次，由低到高依次為：基本感知、局部動態(tài)感知、全局動態(tài)感知、多模態(tài)感知，以及人機(jī)共融感知?！艾F(xiàn)有手術(shù)機(jī)器人大都處于第二層次，已經(jīng)實現(xiàn)局部動態(tài)感知。相信隨著機(jī)器人技術(shù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，未來將實現(xiàn)'人機(jī)共融感知’這種更高層次的感知方式。”他說道。

（來源：Annals of Biomedical Engineering）

圍繞腦出血微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人的研究現(xiàn)狀和未來展望，唐洲平和團(tuán)隊撰寫的綜述“Surgical Robotics for Intracerebral Hemorrhage Treatment: State of the Art and Future Directions”已發(fā)表在美國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會官方期刊 Annals of Biomedical Engineering 上。

“機(jī)器人輔助手術(shù)是未來腦出血微創(chuàng)手術(shù)的重要發(fā)展方向之一。針對現(xiàn)有的不足，我們首次提出根據(jù)患者基本狀況、患者實時顱內(nèi)血腫影像、顱內(nèi)壓實時變化、再出血情況，通過大數(shù)據(jù)深度學(xué)習(xí)，制定個體化智能抽吸參數(shù)，以實現(xiàn)顱內(nèi)壓的平穩(wěn)降低，達(dá)到血腫目標(biāo)殘余量，降低腦出血患者致殘率、改善術(shù)后生活質(zhì)量；未來，我們將通過隨機(jī)對照試驗驗證腦出血智能微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人的療效，改寫腦出血診治指南，達(dá)到 1 級推薦、A 級證據(jù)?！?a data-miniprogram-appid="wx99cc64e6169731cc" data-miniprogram-path="pages/professor-detail/index?personage_id=120470&share=true" data-miniprogram-nickname="絡(luò)繹科學(xué)" data-miniprogram-type="text" data-miniprogram-servicetype="">唐洲平說道。

圍繞腦出血的治療進(jìn)行“全鏈條布局”

早在 20 年以前，當(dāng)時針對腦出血主流的治療方法是開顱手術(shù)?！伴_顱手術(shù)對于腦出血患者的生存率和生存質(zhì)量其實并不理想，給家庭和社會帶來沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，而這對我們神經(jīng)外科醫(yī)生來說也是一個巨大的挑戰(zhàn)?！碧浦奁奖硎?。

微創(chuàng)手術(shù)為腦出血患者帶來福音，包括硬通道、軟通道、神經(jīng)內(nèi)窺鏡等。“微創(chuàng)手術(shù)的核心在于，植入大腦中的通道很細(xì)（僅為數(shù)毫米），對神經(jīng)系統(tǒng)的損傷較小，挽救了數(shù)百萬患者的生命，也提升了患者的生存質(zhì)量。”他說道。

“與此同時，包括開顱手術(shù)和微創(chuàng)手術(shù)等腦出血的治療方法難免會對腦組織造成損傷（導(dǎo)致神經(jīng)元細(xì)胞壞死），對此，我們采用干細(xì)胞移植、細(xì)胞重編程等技術(shù)進(jìn)行修復(fù)?！?a data-miniprogram-appid="wx99cc64e6169731cc" data-miniprogram-path="pages/professor-detail/index?personage_id=120470&share=true" data-miniprogram-nickname="絡(luò)繹科學(xué)" data-miniprogram-type="text" data-miniprogram-servicetype="">唐洲平介紹道，“具體而言，星形膠質(zhì)細(xì)胞是腦組織中分布最廣泛的一類細(xì)胞，我們通過小分子化合物把星形膠質(zhì)細(xì)胞重編程為神經(jīng)元細(xì)胞，來替代那些壞死的神經(jīng)元細(xì)胞?！?/p>

“與此同時，我們正在開發(fā)腦機(jī)接口技術(shù)來重建患者的神經(jīng)環(huán)路。例如，腦卒中患者往往無法說話和運(yùn)動，其主要原因是由于神經(jīng)環(huán)路被破壞，腦機(jī)接口技術(shù)則通過在大腦之外重建神經(jīng)環(huán)路來促進(jìn)患者的康復(fù)。”他說道。

整體而言，針對腦出血的治療，唐洲平團(tuán)隊進(jìn)行了全鏈條的布局?！霸缙冢紫韧ㄟ^微創(chuàng)手術(shù)或微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人進(jìn)行血腫抽吸；亞急性期，通過干細(xì)胞移植或星形膠質(zhì)細(xì)胞重編程替代壞死的神經(jīng)元細(xì)胞；恢復(fù)期，通過腦機(jī)接口技術(shù)重建神經(jīng)環(huán)路，讓每位患者都能得到康復(fù)。這也是我們的一個愿景，現(xiàn)階段正在全力推進(jìn)中?！彼榻B道。

▲圖｜唐洲平團(tuán)隊（來源：受訪者）

數(shù)十年來，唐洲平和團(tuán)隊長期從事腦出血治療領(lǐng)域的臨床研究?！熬湍壳岸?，腦出血微創(chuàng)治療的地域差異性非常大，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)往往能夠吸引到更為優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療資源?！彼赋?。

圍繞如何更好地將微創(chuàng)治療推廣滲透到全國基層醫(yī)院以觸達(dá)和救治更多患者，唐洲平表示，“前不久，'中國卒中學(xué)會腦出血微創(chuàng)治療分會’正式成立，該'分會’的重要使命之一就是克服和打破不同地域之間腦出血手術(shù)治療不同質(zhì)的現(xiàn)狀?！?/p>

據(jù)介紹，該“分會”旨在加速和強(qiáng)化國內(nèi)基層醫(yī)院規(guī)范化腦出血微創(chuàng)治療技術(shù)的推廣應(yīng)用，滿足臨床對腦出血微創(chuàng)治療專業(yè)人才的需求，進(jìn)一步提高臨床技術(shù)水平和療效，讓腦出血微創(chuàng)治療更加標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和精準(zhǔn)化。

“我們計劃構(gòu)建一個全國腦出血數(shù)據(jù)中心，還將建立'全國腦出血微創(chuàng)治療工程百強(qiáng)縣’，在全國縣鄉(xiāng)建立標(biāo)準(zhǔn)的腦出血微創(chuàng)治療中心，編纂腦出血微創(chuàng)手術(shù)治療教材，為更多醫(yī)生提供標(biāo)準(zhǔn)化培訓(xùn)，進(jìn)行統(tǒng)一考核，從而讓不同地區(qū)的醫(yī)生具備同樣的手術(shù)操作水平。此外，我們還將開展大規(guī)模臨床試驗，改寫中國乃至世界腦出血微創(chuàng)治療指南?！彼f道。

“作為一名臨床醫(yī)生，我最大的心愿是讓每位腦出血患者都能得到最優(yōu)的治療，實現(xiàn)最好的治療效果。”他總結(jié)道