预“健”AI | 海信医疗陈永健：如何缩小国产手术导航器械在临床画质上的差距？AI提供破局机会

“开始麻醉，开始外科手术。”

当机械的声音从扬声器中传出，全自动手术机器人的机械臂摇向伤者的腹部，无论是切割还是缝合，动作都精确到令人难以置信??10多年前，“异形之父”雷德利·斯科特在科幻电影《普罗米修斯》中，构想了未来手术室的机器人医生。

如今，操纵机器人手术控制台的仍是人类医生，但搭上AI技术的传统医疗器械，正在现实世界中飞速迭代。其中，手术导航作为智能化应用最广泛的领域，1999年便开始国产化，发展至今，行业内的选手可谓鱼龙混杂。

近日，海信医疗内窥镜事业部总经理陈永健接受《每日经济新闻》记者专访时表示，就国产手术导航在临床画质和智能化上的差距来说，AI技术提供了新的破局机会。

海信医疗内窥镜事业部总经理陈永健 图片来源：受访者供图

手术导航存在多年，很多院士的期望仍未解决

“奔驰切口”，因其切口形状类似于奔驰汽车的标志得名。在外科医生的印象中，这个名词常与开腹手术挂钩。因为能提供广阔的手术视野，该类手术在100多年前就已存在，涉及脏器包括肝脏、胆道、胰腺等。

不过，这种听似“血腥”的传统手术方式，对伤口愈合较慢的老年患者并不友好。因此，创口更小、患者预后更好的微创手术早已风靡全球。具体来说，医生会在患者的胸腹部等手术区域开几个1~2厘米的小孔，将10毫米或更细的光学内窥镜插入孔中，并引入杠杆式手术器械，借助外显图像完成腹内手术。

术中导航（手术导航），是利用先进的影像技术和计算机辅助技术来辅助外科医生，通过实时跟踪手术器械的位置和运动，与术前或术中获得的影像数据（如CT、MRI、X光等）结合，为医生提供精确的手术区域定位和操作指导。由于人体脏器时刻处于形变状态，其导航难度远大于骨科手术导航。

其实，术中导航技术已经存在多年。

“过去，手术导航只能提供简单的方案，对年资高的医生没什么用。但如果它能在术中（完全）实现真实位置辅助的话，那无论年资高低的医生都非常需要。很多院士也希望（手术导航）能做到这一点。”陈永健介绍，术中导航是医院非常看重的功能，其质量可能关系到手术成败，出现问题的医院中，不乏国内TOP20 的医院。

例如，胰腺手术的难点在于剥离胰管和周边的重要血管，对于三甲医院的医生来说，在术中精准找到血管并不难，但颜色与胰腺相近的胰管具有“迷惑性”，如果位置判断不精准，被戳破后外漏的胰液具有腐蚀性，将带来严重的术后问题。

再比如，在肝胆手术中，术中导航系统能清晰显示血管剥离和韧带切除过程，但在肝脏切开时，细小静脉和栓塞点往往不明显。对于这类特定细节，需要增强图像显示来提醒医生，否则很容易被忽视。要做到这一点，需要研发团队与医生进行深入交流，否则无法做到最好的显示效果。

另外，胃肠手术对术中导航的纹理识别、颜色显示能力也有极高要求。若颜色显示不准确，医生难以判断术后血管是否完全供血或部分失去供血。若无法显示这些细微的颜色差异，可能导致医生操作错误，进而引发手术部位发炎、出现患者胃胀气甚至危及生命。

三大差距仍待追赶，手术导航是最大的智能化应用领域

Grand View Research的一份研报指出，2023年全球手术导航系统市场规模为12亿美元，预计2024年至2032年的复合年增长率为6.7%，对微创外科手术的需求不断增长是市场增长的主要驱动力。根据美国外科医师学会（ACS）2024年的一份报告，微创手术技术现在约占美国进行的所有择期手术的60%。

在中国，内窥镜市场快速增长，但硬性内窥镜（以下简称硬镜）的国产化还处在加速阶段，据陈永健观察，国内目前占据市场份额超过5%的公司并不多，产品质量也参差不齐。

据《每日经济新闻》记者了解，目前国内掌握核心技术的企业不多，大多数是采用国外方案或模组集成的方式，导致国产产品在质量、临床画质和智能化方面存在非常大的差异，三点都做得好的厂家基本没有，国外品牌仍具有较大优势。

据中信证券研报，2020年中国硬镜设备市场外资三巨头（Karl Storz、Stryker、Olympus）市占率达76%，国产装备市占率不足10%。其中，Karl Storz是全球“硬镜之王”，其产品质量可靠”，故障率低于国产产品。

国产品牌要如何追赶？陈永健认为，可靠性的提升没有捷径，需要企业对高速数据线缆、导光光纤、高速通信接口、激光发射光源等易损的关键器件做深刻攻关，但在临床画质和智能化上，AI技术为国内企业提供了新的破局机会。

具体来说，临床画质不同于摄像机里显示的图像，需要针对不同器官上不同手术的特定细节做优化。以海信的4K荧光内窥镜为例，应用范围目前主要覆盖肝胆科、胃肠科、泌尿科、胰腺科、甲状腺科、妇科、胸外科等科室。研发团队跟台了大量二、三级医院的科室手术，算法工程师则“投喂”了海量录像，经过不断开发、优化算法，才让内窥镜的画质已达到三级医院的临床要求。

另外，手术导航属于内窥镜在智能化方面最大的应用领域。据陈永健介绍，公司的内窥镜有双屏，一屏是手术图像，另一屏是手术图像与CT、核磁等数字三维器官的融合图像，这为医生提供了术中引导，指示在不透明器官下的病变和血管位置，避免危险操作。

但记者注意到，目前该产品主要在器官没有大范围的翻动和斜面时做位置指引，如果器官的形变非常剧烈，现在还无法做到实时跟踪。

手术导航定义待统一，中外厂商基本处于“并跑”期

2024年10月，海信医疗参与制定的《手术导航系统产品规范》团体标准正式发布。陈永健表示，具备手术辅助规划功能的内窥镜可以称为“智能内窥镜”，此前国内获批的产品只能提供术前规划，希望在术前规避器官形变引起的风险，但随着公司内窥镜获批上市，术中规划和预警将是更进一步的方向。

但问题是，提供简单的指导方案可以叫“导航”，临床高难度手术的介入也可以叫“导航”。由于手术导航产品定义尚未统一，赛道玩家鱼龙混杂。因此，为了更好地在临床上开展大规模研究、推广手术导航系统，海信医疗参与制定了这一团体标准。

陈永健告诉记者，目前公司产品获批时间较短，医生正式使用后反馈了很多新问题。其中共性问题之一是操作不同种类手术的医生对精度、速度有不同需求，他们希望尽量不要在术前准备时用到很复杂的磁定位、光学定位设备，尽量减轻手术时间和准备工作负担。

“现在，手术的不同术式都已经很规范了，主刀医生面临的最大难点是判断入手位置、刀下重要管道和病灶位置、把控下刀力度和深度。这是非教科书式的，我们希望术中导航指导下刀的精准度能够达到毫米级，甚至更小的精度。”

在陈永健看来，“医疗+AI”已经是业内公认的发展方向，像肺结节辅助诊断、胃肠道的恶性病变辅助诊断等应用都已经比较成熟，准确率很高。但是，柔性脏器的术中导航功能、术中危险部位的识别预警甚至是精准识别之后的自动手术，理应有很好的发展前景，但现在还没有达到，行业整体还处于起步阶段。

回归到技术层面，中外厂商在智能化导航技术上基本处于并跑的状态，甚至有些方面是独具特色，但原生AI算法的差距依然存在。陈永健认为，尽管目前全球的AI大模型仍以开源为主，存在相对公开的交流，但随着各类产品的商业化进程，最先进的AI算法可能会封闭。

他表示，目前真正的龙头还未出现，国内的内窥镜或手术导航系统行业仍处于“鱼龙混杂”的阶段。但可以明确的是，研发难点不在机械上，而是核心算法，未来这将成为医疗器械公司的一个重要竞争维度。

每日经济新闻

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