棒！青岛大学董蒨教授荣获国家科技进步奖二等奖

2020年1月10日上午，中共中央、国务院在北京人民大会堂隆重举行2019年度国家科学技术奖励大会。习近平、李克强、王沪宁、韩正等党和国家领导人出席大会并为获奖代表颁奖。习近平为最高奖获得者颁奖。

▲图片来源：新华网

山东省数字医学与计算机辅助手术重点实验室主任、青岛大学数字医学与计算机辅助手术研究院院长、山东省数字医学临床诊疗与营养健康协同创新中心主任、青岛大学附属医院院长董蒨教授领衔的创新团队完成的“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”成果，荣获国家科技进步奖二等奖。这也是山东省外科领域取得的第一项国家科技进步奖。

开创小儿外科精准医疗新时代

近年来“精准医疗”成为各国科技竞争和大国博弈的全新领域。2016年，我国也将“精准医学研究”列为优先启动的重点专项之一。

青岛大学教授、附属医院院长（以下简称“青大附院”）、小儿外科教授董蒨在小儿肝、胆疾病及小儿肿瘤方面有很很深的造诣。在专注临床治疗的同时，他时刻留意医疗的前沿动向。“生物技术和信息技术在医学临床实践的交汇融合应用，是医学科技发展的前沿方向。”他认识到，“系统加强精准医学研究布局，对于加快重要疾病诊治技术突破、占据未来医学及相关产业发展主导权、打造我国生命健康产业发展的新驱动力至关重要。”因而，从承担国家“十二五”科技支撑计划课题期间，他就结合诸多现代医学科技发展的新方向，启动了小儿肝脏肿瘤手术治疗临床决策系统开发计划，迅速进入外科精准医学领域。

多年的付出终于让他的“数字医学”的梦想照进现实，他领衔的“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”实现了传统手术向精准医疗的根本转变；他带领的产学研结合的创新团队通过计算机辅助手术系统高端医疗设备的研发、小儿精准肝胆疾病诊疗体系的构建、数字肝脏数据库开放平台建设和新型Dong’s肝脏分段体系的提出等，让全世界的医生和患者共享科技创新的成果。

▲新型Dong’s肝脏分段体系

医学与科技的完美联姻

“我的梦想，就是要让患者都能用上国产数字医疗设备。”董蒨说，中国医院里大部分关键设备，都来自西方国家，“有一次，我在儿童手术室里看整个陈设，只有一只毛毛熊是中国人生产的，那简直是一种耻辱。”

然而，更让董蒨忧虑的是，在我国医学创新领域，大多学者还活在“唯论文论”，专注纯“论文科研”的状态中。董蒨说，这种过于重视论文的做法，容易脱离临床应用实际，忽视临床应用转化。因此，他给自己的团队确立的科研路线图，就是要把象牙塔里的知识与临床创新相结合，再把临床创新与技术开发相结合，最终走出成果转化、广泛应用的路子。

▲校党委书记胡金焱、校长夏东伟到实验室调研

按照董蒨的计划，他的课题是要开发小儿肝脏肿瘤模拟手术导航系统、构建小儿精准肝胆疾病诊疗体系、建成人类肝脏数据库开放平台，并推广应用至全国乃至全世界。

但课题立项半年，进展仍然缓慢。在困惑艰难之际，董蒨迎来了契机——2013年1月6日，海信集团董事长周厚健的来访，成就了一场科技与医学的奇缘。

英雄相见，互诉衷肠。董蒨想请周厚健帮个忙——用计算机技术把人的肝脏信息数据化。正巧周厚健一直想进军医疗设备产业，但一直没有进展。而这次会见深谈，让董蒨找到了强大的研发优势的着陆支点，也让海信打开了通向数字医疗这一全新产业领域的大门。于是，青大附院与海信集团的合作序幕就此拉开。

▲海信集团董事长周厚健参观实验室

董蒨告诉记者，相比其他器官，人体肝脏内血管遍布、错综交织，因此肝胆手术也是难度最高的外科手术之一。儿童肝脏相较成人更小，手术难度也随之上升。以往仅借助CT二维图像，医生只能凭经验，在脑中构建肝脏立体图像，难以实现精准手术。“临床上面临的一个重要问题就是，医生在术前和术中必须准确判断肿瘤、肝脏和血管间的位置关系。”这是董蒨开展该课题的初衷。

▲小儿肝脏肿瘤多瘤体巨大、部位复杂，不同年龄患儿的体重、肝脏容积差别巨大

项目创新团队研发出基于小儿三维可视化医疗设备，建立了海信数字化手术室，进而形成人类数字肝脏大数据平台，并以此为技术核心，构建了儿童肝、胆、胰肿瘤精准治疗体系，运用数字肝脏大数据分析技术，提出新的肝段分型及各年龄段平均肝体积。

▲人类肝脏平均体积分布折线图

▲人类肝脏平均体积分布柱状图

经过两年多研发，海信计算机辅助手术系统（Hisense Computer Assisted Surgery，下称海信CAS）与海信外科智能显示系统（Hisense Surgical Intelligent Display system，下称海信SID）两款产品相继问世。将近千张原始CT片中的数据输入系统，海信CAS会自动建立虚拟立体的数字肝脏。自此，不用开膛破肚，医生便可三维观察分析病变与血管、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CAS和海信SID 

▲利用3D卷积神经网络，提高腹腔多器官分割的效果，精度达到国际先进水平

▲通过重建模型辅助术前评估、规划、模拟手术

海信SID是术中手势控制导航系统。这款产品通过智能识别，可在手术中根据医生手势指挥，三维立体展现数字肝脏的不同侧面和不同角度，既方便医生迅速判断手术操作路径，又保证操作环境无菌、无污染。

▲根据血管流域自动分段辅助肝切除手术

在全国的外科临床实践中，医生们借助海信CAS和SID，成功救治患儿的案例数不胜数。“5月8日，一位被电动车严重撞伤的3岁小女孩，在当地医院紧急输血、输液，检查后判断严重肝脏、肾脏损伤，脾破裂，休克，被转往青大附院。在3个多小时的转运时间里，院长董蒨教授创建了急救微信群，各科室医护人员迅速入群，积极应对，及时分享影像学检查结果，了解详细病史。患儿还没有到达，手术准备已经完成。急救车一进医院，就直接进行CT检查，接着，海信CAS的精准手术规划也在15分钟内完成。在惊心动魄的急救过程中，医生们凭借海信 SID术中手势精准导航，小女孩手术获得成功。”媒体的报道中曾写道。

转化与应用的创新范本

2015年，海信CAS和SID两款产品正式获得国家注册证，近几年来已经全面推向临床应用市场，设备及技术先后进入100余家国内顶尖医院。董蒨告诉记者，这两款产品更适合疑、难、危重的手术类型。为了更好地为全国的病患服务，海信医疗建立了网络服务平台，通过网络获得患者的肝脏原始CT文件，进行快速三维成像，再传输给医院，指导手术操作。这样一来，就能让创新技术和产品服务更多医生，造福更多患者。

▲海信SID术中导航

中国工程院院士、清华大学长庚医院院长董家鸿教授非常看好这套设备，不仅将其装配在长庚医院的手术室里，还在一次国际肝胆外科学术会议上，向全球同道演示这套设备的术中手势控制导航系统，引起了全场惊叹和高度关注。董蒨不无骄傲地说：“这就是我们中国人研发出来的领先世界的产品！” 

基于合作成果和腾讯技术支持，董蒨还建立了全球最大的人类数字肝脏数据库平台。“我希望把所有已知的肝脏大数据都展示在平台上，供全球同仁查看。”董蒨告诉记者，他们的丰富肝胆疾病数字模型大数据和指导精准肝切除手术的成果，已被写入该领域权威专著《小儿肝胆外科学》和《Liver Research and Clinical Management》。项目组发表论文 206篇，其中 SCI收录 58篇，获发明专利 8项，其他专利等 18项，国家医疗器械注册证 2项。 

近 3年，海信CAS与SID及相关产品实现销售收入近1亿元，荣获中国医学创新大赛银奖、中国产学研合作创新成果奖；研发成果相继参加了国家“十二五”科技创新成就展和创科博览2018；关键技术在全国100余家医院推广应用，疗效显著，引领和推进了我国小儿精准肝胆胰外科发展。

董蒨作为该项目第一完成人，曾担任中华医学会小儿外科学分会第七、八届肝胆学组组长，牵头制定了《小儿肝胆外科疾病诊疗规范》，参与制定相关指南 2部，其成果被写入 8部国内外专著，曾获省、市科技进步奖一等奖。