数智元宇：自研软硬件结合的数智外科装备，精准外科AI术中导航国产进行时

术中导航装备，是融合医学、影像学、计算机视觉、空间定位技术、虚拟现实交互等技术的创新医疗器械。在过去，没有导航系统指引的手术就像没有导航的汽车驾驶。在精密的人体结构中，“驾驶员”医生只能通过长年累月积累的经验“识路”，长期以来保持着高风险与高难度并存的态势。正因如此，受切口更小、视野受限等限制下的微创手术更需要拥有丰富经验的“驾驶员”，也大大限制了微创手术的开展场景和人员配置要求。

术中导航则为医生提供了一张“实时更新”的地图，并可以模拟“最佳路径”、“危险预警”等。作为仿真培训工具，它可以充分训练操刀医生，提升实战经验；作为临床应用模块，它可以实时分析术中影像，成为主刀医生的“AI助手”，提升手术的精准性和安全性。

苏州数智元宇人工智能科技有限公司（后简称“数智元宇”）致力于数智外科领域核心技术的国产化自研。基于前沿技术与外科技术融合，数智元宇目前已推出术中导航装备与仿真手术培训机器人两大产品管线，分别落地国内头部医院与医学院。

仿真手术培训机器人工程机

数智元宇团队部分成员合照（从右至左 罗子恒 马玉丹 沈正）

在接受动脉网采访时，数智元宇创始人、CEO马玉丹首先分享了自己的经历：“我在童年时因为一次手术事故险些丧命，腔积液导致我的整个腔体像一个快要被吹爆的气球。最终虽然抢救回来了，但给腔体留下了不可逆的后遗症，从小我常常因为腔体的畸形外观而被同龄人嘲笑。”

德国弗赖堡大学信息学硕士毕业后，马玉丹深耕大数据与人工智能领域，历任世界500强企业数据应用专家、百度首席AI架构师。创业两年来，数智元宇搭建起了拥有医学专家、百度AI架构师、临床报证专家、财税法专家、销售专家等的医工融合团队。

“数智元宇的名字一半来源于创办初衷——在元宇宙兴起的元年，我们认为相关的前沿XR技术与前沿外科的融合可以给临床带来实质性的价值。另一半则是我在百度时学习到的趋势——AI之所以叫Artificial Intelligence，是因为有多少人工才能有多少智能。而下一步大概率会进入DI时代，Data Intelligence，有多少数据就会有多少智能。”

“Data Intelligence”首先体现在数智元宇搭建起的融合技术路径中——对术中动态影像进行动态标注，将医学专家在术中的经验与判断实现数字化的量化记载，并运用深度学习算法使得AI装备学习到大量专家头脑中的知识，然后在临床环境下进行多次测试，根据测试结果对AI装备进行反复滚动式培养、不断迭代，最终成为医生们做手术时的“动态地图导航”。

马玉丹将术中导航装备的迭代比作培养一个孩子，“这个孩子有3个特点：永不停歇、集思广益、无限复制。只要不断电，他可以全年24小时不断学习、汇集众多优秀医生头脑中的关键决策和判断，最终成长为可复制的‘老专家’——在每个地区的每家医院都可以安置一个‘老专家’，在医生做手术时提供建议与警示，让更多的手术患者获得理想的救治服务。”

术中导航装备的核心是帮助医生越来越好的完成手术。而如何判断手术是否被越来越好的完成，就要通过手术质量监测指标。具体的手术质量监测指标有很多，马玉丹概括为优化4个关键点：手术时间、术中残留物、术中出血量、术后并发症。就量化评估而言，术中导航装备不仅在术中实时给予医生建议与提醒，而且还量化统计这4个重要指标。医生可以通过横向对比与纵向对比的方式，不断提升这4项指标数据，从而实现整体手术质量的优化与进步。

“外科手术领域的数据有很强的敏感性，如何合法合规获取足量数据从而支持研发是关键问题。”马玉丹提到，数智元宇已通过与多家国内手术量排名前列的医院建立合作，顺利获得高质量数据。与此同时，马玉丹团队围绕已授权发明专利，布局了全方位的专利群，构造起了专利护城河。

从产品方面考虑，术中导航装备有4个关键点：安全性、有效性、兼容性、依赖性。安全的基础上要带来手术质量监测指标的有效提升，并且要与当前术室内已有的设备器械做到无缝适配，最终要实现“没有就不行”的效果。具体而言，数智元宇的术中导航装备实现了以下突破：

■ 动态影像实时处理

“当前众多AI医疗类产品为对静态医学图片进行处理分析，数智元宇系统处理分析动态术中影像，复杂度与难度更高。”

■ 离线断网运行

“当前多数的AI医疗类产品，都需要在联网环境下通过云服务器的强大算力进行数据处理后，延迟输出结果。但术中场景需要产品在离线断网的孤岛环境下运行，并实时进行导航。”

■ 存量器械无缝适配

“术中导航装备的主体包含自研集成电路，可以与当前已应用的微创器械或手术机器人实现无缝适配。”

■ 不依赖显影剂

“因不依赖任何显影剂，避免了显影剂可能带来过敏或伤害肾脏的风险。是目前全球唯一不需要依赖荧光+吲哚菁绿+近红外成像便能实现术中导航功能的产品。”

采访最后，马玉丹谈到，回看10年前外科领域的变革，可以一定程度上预见未来10年外科领域的发展。开腹手术升级为微创手术是外科领域的一次重大变革，这次变革传入国内并兴起的时间介于1990年至2000年。通过10年的发展，微创外科从首例LC手术开始，逐步渗透到了大外科下的所有科室。继而在2000年至2020年的20年中，高分辨率成像系统、3D技术、ICG荧光成像技术接踵而至，每一次升级都在之前的基础上更进一步。

“所以，当我们依照这个斜率去做一个时间序列分析，再过10年，我们今天所热衷的一些外科前沿动态，届时大概率已成为‘家常便饭’，就像站在2010年回看2000年的开腹转微创，站在2020年回看2010年的3D、4K、荧光。”

目前，数智元宇选择了软硬件结合布局——术中导航系统+自研集成电路装备。“对于微创器械企业与手术机器人企业，我们更愿意成为他们的供应商或是合作伙伴，一起将一种更智能的产品交付给终端用户，而不是成为竞争者。”

“每一次新技术革命，都会影响到老旧技术团体的蛋糕。在沟通的过程中我们发现，20%左右的从业者会担心新技术会逐渐替代自身的供给力，表现出排斥。反之，80%的相关从业者普遍认为数智外科相关产品会将现有的传统手术进行全面的升级，更好更新的产品将会很快成为主导。”

更大的挑战还等待着马玉丹和他的团队——数智外科相关产品的报证难度远远大于其他医疗器械。更高维度而言，大外科下的更多科室，仍期待着数智元宇的突破。