国家科技大奖背后：一段"姻缘"救了大量危重患儿生命

“你们海信有没有计算机高手？可以帮建立立体模型辅助手术？”

“有！我们一定全力以赴，公益性的！”

……

7年前的一次简单对话，让青岛大学附属医院院长董蒨至今难忘。

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他很难想象，当初海信集团董事长周厚健的那句承诺，让合作取得了突破性进展：不仅成为解决疑难复杂手术的重要突破口，甚至打破了中国医学界的难题。

近日，双方的合作结出了硕果——青岛大学附属医院、海信医疗设备有限公司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，荣获国家科技进步奖二等奖。

据悉，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，也是该省大外科领域获得的首个国家科技奖。同时，这也是海信近10年来第5次拿下国家科学技术大奖。

术中精准判断迫在眉睫

董蒨院长有着30多年小儿肝胆外科经验，他深知外科手术的复杂性。

“以前做手术特别困难。因为人体肝脏内血管遍布、错综交织，加之儿童的血管更细，难度还要加倍”，让他担忧的是，虽然CT是辅助手段，但由于二维影像，导致无法直观手术规划，复杂手术更难以实施。

患者的一场意外，使他记忆犹新。

2013年3月下旬，一名4岁女孩在父亲倒车时被拦腰碾压，肝脏破裂病情危重，急需手术。

董蒨率队赶赴手术室，摆在他面前的，是一次前所未有的挑战：三次肝脏修复、三次出血不止……

“CT拍了，但没有精准描绘伤情”，他回忆，女孩的肝脏表面无明显伤口，但实际上在侧面有至少两处破口……5个小时，他在汗流浃背中艰难地完成了手术。

走下手术台后，他的心情久久不能平复：术前、术中要精准判断伤口情况，摸清器官与血管间的位置关系，这事不能再等了，迫在眉睫！

拯救更多患者梦想要“黄”

无法精准判断被看作是临床医学的一大痛点。

董蒨主动申请了国家“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”。他希望借助数字化的优势实现精准医疗，去挽救更多患者。

但是事与愿违。整整一年半时间，这项课题进展缓慢，缺少技术支撑是主因。“我向科技部的专家、领导讲述了一个美丽动人的故事，技术上却没有什么进展，当时特别焦急，担心大家认为我是在忽悠钱”。他坦言，当初曾向一家具有技术能力的日企巨头寻求支持，可惜无果。

难道，“拯救更多患者”的梦想，要“黄”了吗？

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董事长的邮件希望重燃

正当董蒨焦虑之时，转机出现了！

2013年的1月6日，海信董事长周厚健前来拜访。会谈结束后，董蒨突然发问：“你们海信有没有计算机高手？”

周厚健有些不解：“有，但你要做什么？”

“我想把患者，特别是孩子肝脏的内部结构、肿瘤情况，把CT原始数据通过三维重建立体模型”，董蒨答道。

对于董蒨来讲，这只是一次试探性的问询，毕竟那时的科技医疗尚不发达。

周厚健走出办公室，掏出手机打了几个电话。

1小时40分钟后，董蒨收到了来自周厚健的邮件，大致阐述了两层意思：第一，海信一定会全力以赴；第二，完全是公益性支持。

这封邮件，让董蒨重燃梦想。双方的合作自此全面展开。

“双方一起搞了两年多研发”，他回忆，这不仅是一项技术合作，更是两个领域的深入融合，“我把学生放到海信去实习，与工程师反复沟通，解决了很多研发层面的问题。同时，海信有员工来医院办公，大家时常召开视频会议。遇到问题，随时解决”。

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凌晨3点的回复效果达成

从日本归国、专门从事医疗图像处理算法的陈永健博士，现任海信医疗设备公司副总经理、研发中心总经理。

他是这项合作中海信方的主要负责人之一。他回忆，前期开发阶段，双方做个众多动物实验。例如将12头实验猪分别进行CT扫描，将扫描获得的DICOM数据输入研发中的手术系统，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。

“临床应用和算法开发，分属两个不同专业”，陈永健坦言，双方只能不断磨合，从测试中反复改进算法。

“我记得有一次是凌晨两点，在反复测试后终于达到了效果”，他急忙将这一好消息发给了董蒨，“没想到，董院长凌晨3点多给我回信了，他说终于满意了！”

凌晨两三点，一方做试验一方等结果，这足以说明双方对于研发的重视。很快，这项技术在临床治疗中加以应用并取得突破性进展。

历经三年多的研发，国际唯一一款基于小儿肝胆胰的计算机辅助手术系统海信CAS正式出炉，实现从“传统”到“精准”手术治疗的根本转变。

陈永健介绍，海信CAS实现了不用开膛破肚，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。

海信董事长周厚健始终关注着项目进展。他亲自主持专题会组织技术攻关，经过多次技术迭代，海信CAS产品的规划速度成倍速增加，“起初规划手术需要一两个小时，现在已缩短为15分钟！”

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全国7400个家庭重获新生

2019年3月，拥有CAS“神奇法宝”的董蒨再次迎来挑战。

与2013年的病例相似，一名4岁男孩被汽车撞倒碾压，情况危急，“孩子直接送到了CT室，15分钟就做出了CAS影像，有三维导航，哪里有破口看得很清楚”，董蒨说，这次手术仅进行了两个小时，“不再像6年前那样狼狈了”。

另一个案例发生在2019年12月27日，一名5岁女孩所患肿瘤很大，且紧贴胸腹主动脉，上下纵跨胸腔和腹腔，因病情复杂救治无门。

“孩子父母多次泪流满面和孩子天真渴望的眼神深深刺激了我，我决定一定要救这个孩子”，董蒨在CAS的辅助下，顺利完成了该院本年度最艰难的一次小儿外科手术。

类似的案例不胜枚举。据统计，目前在全国，因海信CAS获得救治的疑难病例已经增加到达到8000多例。

值得一提的是，2016年以来，借助海信CAS，复旦大学附属儿科医院顺利实施多例连体婴儿分离手术，并成功化解了“控制出血”这一手术最大难点。据悉，连体婴是一种临床罕见的先天畸形，仅约30%的连体婴儿生后可能存活。患儿肝脏之间有异常的血管相通，如何在术中精准找到血管并将其切断，成为手术的关键。由于连体婴儿肝脏实质为两个，并不符合一般系统对肝脏的定义。

陈永健利用海信CAS本身具备的延展性，通过配准将相连的两块肝脏及其管道系统组合起来，帮助医生实现精准判断。

除此之外，2018年7月，山东烟台毓璜顶医院泌尿外科手术团队在海信CAS帮助下，通过人工智能、三维重建进行术前规划和手术模拟，成功完成了一例罕见的孤立肾合并多重上尿路畸形手术，挽救了一名18岁女孩的生命，这也是国内首例孤立肾三维重建精准手术。

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布局医疗四产品线技术立业

CAS的成功，为海信打开了一扇门。

这家科技巨头迅速进入更前沿、更挑战核心技术突破能力和技术集成能力的智能数字化手术室领域。

2017年7月，在第五届Top Digital创新盛典上，中国顶级创新企业年度榜单揭晓，海信医疗“数字化手术室系统方案”被评选为最佳产品创新奖，成为中国医疗领域唯一上榜、获奖的企业。

目前，在中国数字医疗领域，海信凭借敏锐的产业判断。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。

有权威智库的报告显示，数字医疗作为一个千亿级的全新产业，正在步入爆发期。而海信，无疑已经成为这个新产业最有力的竞争者。

周厚健曾公开表示，“技术立企”是海信坚持多年的发展战略，掌握关键技术是进入一个新行业的先决条件，也是服务客户的信心所在。目前在海信医疗产业应用的技术，都是图像处理和数字技术上的延伸发展。多年来，海信选择产业并不是为了赚快钱，而是始终遵循关系国计民生和掌握关键技术两条铁律，以图像与视频数据处理技术作为核心技术，最终成为海信转型发力医疗电子、智能交通等新兴产业的动力和信心。

董蒨的梦想还不止于此。在山东省数字医学与计算机辅助手术重点实验室里，一个临床医学3D打印中心已经落成。除了肝脏的数字3D打印模型，脊柱外科、口腔颌面外科、耳鼻喉科、神经外科甚至内科所需要的骨骼、血管、肿瘤数字模型都可以打印、标注出来，方便医生在手术之前进行模拟操作，“数字医疗是大势所趋，今后全智能的手术室一定会实现”。

在此次国家科学技术奖的答辩环节，董蒨用实际案例向评委阐述了“数字医学”的梦想。

他说：“我们的科技进步真的用在了救治孩子上。利用高新医疗技术挽救大量孩子的生命，是我认为最具价值的科技进步！”