浙大医学院赴杭州市微创医疗器械发展现状及国产化研发需求实践团:调研“AI+诊疗”在医疗科技新时代的发展与前景
本实践团以心血管疾病为切入点,围绕“AI+诊疗”的主题,深入医院以及科研实验室,有针对性地对微创医疗器械发展现状及国产化研发需求进行学习和调研。
首先,朱齐丰老师带领实践团成员参观了经血管植入器械全国重点实验室。该实验室在王建安院士的带领下,专注于心血管领域,尤其在冠脉介入和相关器械及材料的研发方面投入了大量资源,取得了卓越的成就。实验室重点关注于心血管特征数据挖掘、器械体内失效机理研究,从而提供临床需求,进一步革新功能材料与长寿命器械前沿技术,实现临床数据驱动的精准植入方案的建立。这些重点任务也正是科研过程中存在的困难,实验室在数字孪生、器械测试等平台的支撑下,推进了心血管介入手术的创新发展,在心血管技术器械开发领域取得了领先地位。其中发挥了重要作用的数字孪生技术将“医、工、信”三大学科相融合,大幅提升了心脑血管疾病诊疗效果。其应用标志着心血管治疗方式正向更精准、高效的介入治疗转变,预示着医疗科技新时代的到来。
参观过程中,朱老师向我们着重介绍了冠状动脉介入手术机器人,该技术使得医生能够通过外围遥控杆操作实现对手术的精确控制,从而进一步减少医生在手术过程中的辐射暴露风险并提高效率。同时,我们了解到多种新型的心血管治疗装置,如模仿蜻蜓双翼设计的二尖瓣修复装置和各种个性化定制支架系统,对于各类患者的治疗具有良好的适应性和效果。
通过本次对实验室的参观学习,本实践团了解到,目前心血管医疗器械创新研发的难点和重点主要集中在器械的性能和耐久性上,要求这些器械不仅能有效满足人体需求并预防并发症,而且必须经得起长时间使用的考验。这些认识为实践团提供了该领域的基础知识,将为后续的调研方向作出指导。
问答
1、实验室微创器械的一个最基本的研发过程是怎样的?困难有哪些呢?
我们实验室主要是通过与医疗器械公司合作,我们负责做临床数据采集、瓣膜实验以及分析改进,公司则提供算法、进行数字孪生和技术支撑。遇到的最困难的一点是对照实验,因为你是很难说服一半的患者接受新器械的微创实验,另一半的患者则去做开胸手术。在进行新器械使用时,也会经常遇到植入的器械不好需要取出的情况。
2、根据目前的手术情况,您认为有哪些具体的方面,急切需要被AI替代呢?比如可以大大减少人力成本、时间等等?
对手术本身来讲,手术机器人在心血管疾病介入治疗方面发挥了较大作用。但是,该技术在短期之内很难突破或者能产生的影响也可能只局限在概念层次,对患者产生的惠利不大。比如说,在目前手术仅靠人工就能完成的情况下,为什么还要投入大量精力研发机器人呢?但是在未来,当技术能做到简化准备过程、进行远程操控时,该技术将发达地区与欠发达地区联系起来,对于医疗资源平均来讲,是有很大裨益的。
对于术前准备来讲,人工智能发挥很重要的作用。譬如说,经导管主动脉瓣置换手术对于影像学评估要求较高,需要根据患者情况来判断能否进行手术,这个过程是需要投入时间成本,而利用AI分析辅助可以大大简化该过程,在几分钟之内完成人工半个小时的工作同时也提高了精准度。
3、从您的角度来看,未来的人才培养趋势是否会朝着医学+人工智能跨学科方向发展?从这个趋势出发,您有什么建议想要传达给从事相关工作的医生或学生吗?
这一点是毫无疑问的,未来人才一定是交叉融合发展。比如说医学与材料或与人工智能结合。对于大学生而言,首先要做好“本行”工作,其次要有广泛的兴趣爱好、涉猎范围要广,能在不同的方向上做延伸与合作。在此基础上应有比较好的团队协作能力,如果不具有团队奉献精神,自己一个人再厉害也终会被社会所淘汰。此外,语言能力也很重要。未来职业发展之路上会有许多国际交流的机会,倘若英语语言能力不强,那就失去了与顶级人才、学术的交流机会。最后,一定要有领导力,作为一个大学生应具有围绕一个方向凝聚人才的能力,去攻关解决问题。
4、王院长实验室掌握的微创医疗器械已经可以说是国内顶尖水平了,但是与国外技术相比,桎梏我们未来医疗器械发展的具体是在哪些方面呢?是否有“卡脖子”技术的存在呢?
“卡脖子”技术是的确存在的。目前来讲,从技术、原材料等层面,我国医疗器械的国外依赖度还是挺高的,而建立全国重点实验室的初衷本质上也是瞄准国家战略,希望解决“卡脖子”问题。目前我们实验室就着力于解决这些问题,第一,是探索国人特征性数据,搞清楚特点与差异,研发适用于我国的医疗器械。第二,针对目前器械的核心问题进行突破,譬如技术、机制问题。第三,技术问题优化以及材料问题突破。或许我们现在的技术还只是赶跑、并跑阶段,但是只有通过我们的努力来实现完全的国产化,才能在不平等的制裁现象出现时,有底气和能力来反抗。其次,针对领域性的“卡脖子问题”,也就是共性问题,我们也要突破,努力做到国际领跑。而这些也正是我们努力的目标和意义。
成员感悟
王同学:每年的暑假总能在校园里看到五彩缤纷的实践衫,队员们也仿佛摆脱了学期里的所有烦恼,开始沉下心投入其中,最终目的都在发现社会里的问题或者现象的本质,并作出自己的贡献。
就拿本次浙二医院心血管植入器械全国重点实验室之行来说:真切理解了当前植入器械面临的四大重点任务、整个人才队伍的优势和各自的专攻方向、中国方案的成效和展望等。
展示的介入指挥中心能在远端监视手术中病人的生理状况和手术场景,有效地应对突发状况下相关经验缺乏的事件,对护理来说这无疑有着更全面、实时的看护体系;微创机器人在保护医生的同时提高手术的精度、准确度,堪称医生病患的福音;更有着零创伤的生理状况显示装置,运用专门的算法在时间和健康上双赢。
从单纯的知识到回馈社会有着数个阶段,处处是机遇,同时处处也是挑战,社会实践告诉我们的是:不只是在每个阶段有成就,把各个阶段的成就汇总才是一个完整的实践。
车同学:今天我有幸参观了浙大二院经血管植入医疗器械全国重点实验室,这次参观给我带来了极大的震撼和深刻的启发,不仅让我了解了更多的专业知识,也让我对医疗科技的前沿发展有了全新的认识。
在参观过程中,朱主任为我们介绍了经血管植入医疗器械的研发历程和最新成果。从最初的构想,到反复的实验验证,再到临床应用,每一个环节都充满了挑战和创新。无论是人造心脏瓣膜的更新换代,还是远程手术的实现,都让我不禁为科技的力量所折服。我深知,它们的出现,为众多心血管疾病患者带来了新的希望,为人类健康带来了保障。
同时,我也被科研人员的创新精神和奉献精神所鼓舞。我相信,在他们的不懈努力下,未来将会有更多更先进的医疗技术和器械问世,我也将努力向他们靠近,争取为人类的健康事业做出一些贡献。