国际首创开发基于小儿肝胆胰脾系统软硬件于一体的计算机辅助手术系统(Hisense CAS)、外科智能显示系统(Hisense SID),广泛应用于小儿及成人肝胆胰脾疾病

作者: 时间:2019-06-27 点击数:

肝、胆、胰、脾疾病是严重危害人类健康的常见病、多发病,由于上述脏器解剖结构复杂多变且血运丰富,术前掌控其个体化精细解剖信息具有重要意义。基于这一临床需求,在十二五国家科技支撑计划课题、山东省重点研发计划及青岛市自主创新重大专项等项目的支持下,本实验室的科研团队与海信集团合作,基于小儿血管、胆管较成人细,器官体积小,对手术打击的耐受力差等特点,小儿肝胆胰手术需更加精确的判断血管与病灶间的关系,项目组研发了肝胆胰脾计算机辅助手术系统(海信CAS),该系统基于GPU平台加速实现快速高效的器官重建。通过此专用医疗设备,医生本人可以将患者的CT DICOM影像学数据导入海信CAS,自动完成低剂量CT高清优化、器官图像分割、血管追踪连通、模式识别、配准、重建等工作,得到目标器官和病变的三维可视化增强图像,并基于此进行模拟手术操作,实现手术规划、术前模拟、风险评估、预后判断等临床应用。本产品中多数大计算量的算法都已经基于GPU进行了硬件加速优化,使本产品实现快速高效的器官重建功能,使得用户能够通过少数简单的交互完成对图像分割、重建,手术设计、术中导航的功能的实现。并可通过剩余肝脏的体积评估,计算出患者术后发生肝功能衰竭等相关并发症的风险指数,完成一般病例重建的时间在10分钟内,业内领先。

 

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1:海信计算机辅助手术工作站(CAS-MD)     海信计算机辅助手术工作站(CAS-MS

海信外科智能显示系统(海信SID)基于体感交互、动作捕捉等技术,为使用者提供非接触式界面,保证术中无菌环境。在特定范围内通过简单的手势操作,即可快速、精确的实现人机交互,方便的查看需要的影像,大大降低手术所需的时间和风险。并能够实现对特定操作人员的智能化跟踪,消除周围人员的干扰,减少误操作,提高识别率。

海信SID采用kinect作为手势控制媒介,通过后台的算法提高其准确性和可靠性,然后和SID系统的二维功能部分进行交互来达到操作整个系统的目的;海信SID系统主要包括两个主要的子系统,分别为手势检测系统、软件系统。还有I/O设备和PACS系统两个外接子系统。手势检测系统,专用的手势检测设备用于监测手势信息的输入。PACS系统,指医院的信息系统,用于存储病人的信息。I/O设备,包括USB存储设备。USB存储设备用于导入、导出图像和软件系统升级。软件子系统,接收手势检测系统的指令后,将指令翻译成软件系统能够识别的指令,软件系统根据该指令进行处理,包括图像浏览、二维、三维图像切换、三维图像旋转、缩放等操作,最终将图像显示在屏幕上。

201661号至67号,按照科技部的通知要求,参加在北京举行的国家十二五科技创新成就展,在科技创新成就展上,具有完全自主知识产权的海信计算机辅助手术系统(海信CAS)和海信外科智能显示系统(海信SID)作为十二五科技创新成果惊艳亮相。

展会期间,向刘延东副总理、卫计委马晓伟主任、科技部李萌副部长、人社部汤涛副部长等多位中央领导及其他部委和地方省市领导,相关领域专家介绍汇报了产品功能和应用情况,获得了好评。同时获得了参加2016全国科技创新大会、两院院士大会、科协代表大会的与会代表及参展群众的好评。参展人员接受了科技日报及数十家媒体的专访,参展成果被健康报头版、中央电视台朝闻天下、新闻联播、焦点访谈、BJTV以及多家地方媒体广泛报道。

 

 

2:十二五国家科技创新成就展,中央电视台焦点访谈、新闻联播等多个节目报道

 

目前成果向北京清华长庚医院、复旦大学附属儿科医院等全国80多家三甲医院推广并应用于临床,辅助完成复杂肝胆胰脾手术1000余例,产生良好的社会效益。

海信CAS 及海信SID 通过多方面技术积累,突破多个技术瓶颈和制约因素,基于我国肝胆胰外科对该技术具有迫切需求,打破了计算机辅助手术系列产品完全由外国企业垄断的局面,提升了我国计算机辅助手术系统行业的国际市场竞争力。其成功应用于临床并产业化,催生了海信医疗设备股份有限公司和山东医学会数字医学分会诞生,推进了山东数字医疗产业发展。

2018年9月,海信CAS和海信SID在此获得科技部邀请和重点推介,参加由团结香港基金主办、中国科学技术交流中心协办的“2018创科博览”。王志刚部长、林郑月娥行政长官、团结香港基金会总干事等一行兴致勃勃参观海信计算机辅助手术系统等参展科技成果!2018年9月,参加山东省委、省政府举办的“儒商大会2018”,该项成果受到参展领导和群众的好评,并受到媒体广泛关注。

 

 

图3:海信CAS在参展第一天便吸引了众多参展民众,并受到媒体的广泛关注

 

 

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