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开拓创「新」丨中科大附一院完成中国医学创新大赛决赛前院内评审

来源：花匠小妙招时间：2024-10-27 17:42

为贯彻落实国家关于加快实施创新驱动发展战略，激发广大卫生专业技术人员的创新活力，提供创新思想与科技成果的展示平台，搭建促进“医研企”深度融合发展沟通的桥梁。依据《国务院办公厅关于加强三级公立医院绩效考核工作的意见》精神，中国科学技术大学附属第一医院（安徽省立医院）进行了第一届中国医学创新大赛院内选拔评审。候选项目被分为医疗器械、生物医药、人工智能（AI）、医疗技术（适宜技术）四大类，最终专家组筛选出6项代表医院参加2019中国医学创新大赛·医院联赛的院际联赛与总决赛。

最终进入大赛总决赛并获奖的项目，将获得专利孵化专项资金资助，开展样品试制、扩大化工作，并获得专业机构服务，包括转化、知识产权转移、投融资对接等服务。

中科大附一院第一届医学创新大赛评审结果

获奖项目简介

新型髂静脉支架系统

髂静脉受压综合征是导致静脉曲张及下肢深静脉血栓的重要原因之一，传统的手术治疗方式因创伤大而逐渐被淘汰，腔内治疗现在成为主流。外周血管的支架是为解决动脉疾病设计，而静脉的血液动力学及形成狭窄原因不同于动脉，却长期无专为静脉设计的支架，一直用动脉支架代替。

普外科的王晓天主任医师带领团队自2013年开始设计新型髂静脉支架系统，几乎与国外静脉支架研发同步，为国内首创。其采用激光雕刻技术，花冠状设计、特殊支架结构形成顺应静脉部位不同的支撑力，很好地满足了髂静脉受压综合征的需求，也降低了支架伸入下腔静脉段形成血栓的可能性。产品已获得6项国家发明专利，6项实用新型专利，1项PCT国际发明专利。2018年获得国家药监局创新绿色通道批准，目前已在国内20余家医院进行临床试验，有望成为首款国产的髂静脉支架。

图：新型髂静脉支架系统所获专利

基于人工智能的肿瘤放疗靶区和危及器官自动勾画系统研发

高精度、自适应、个体化的恶性肿瘤放疗是未来5-10 年临床放疗发展的必然趋势和前沿关键技术研究热点。基于国外靶区勾画软件的阈值勾画法或数据库分割(ABS)的自动勾画虽取得一定成果，但不具有自主学习的能力，难以满足临床和后续发展要求。

项目依托中国科学技术大学和医院共同开发，采用基于U-NET和DenseNet改进的全卷积神经网络研发DeepViewer系统进行肿瘤放疗靶区和危及器官自动勾画系统研发，帮助医生从繁重的低技术劳动中解放出来，把精力和时间放在提升专业技能、为患者提供更好的服务上，缩短患者在实施放疗前的等待时间，提高就医感受。DeepViewer支持头胸腹30余种器官的自动勾画、支持CT、MR、PET等多模态影像勾画、3-5分钟可完成手动需要3小时以上的勾画任务、准确率最高达95%以上。截止2019.7.31DeepViewer已完成了37个器官/靶区的自动勾画。

图：智能靶区、器官自动勾画系统DeepViewer

智能电子阴道镜系统在宫颈癌筛查及宫颈癌前病变中的应用研究

本项目是由医院妇产科赵卫东主任带领团队研发的一款智能电子阴道镜系统，系统在传统的电子阴道镜检查的基础上，运用计算机辅助诊断方法，对阴道检查的图片进行智能、量化与标准化处理，人机结合实现智能读图形成初步诊断，并将结果形成规范化的检查报告发出，医生可结合智能诊断结果根据指南给患者制定下一步诊疗方案，从而避免现有阴道镜诊治过程中的主观偏倚，提高阴道镜检查的准确性。该系统主要是运用AlexNet、VGG、GoogLeNet等模型和Adaboost集成策略，构建带误差迁移的多柱卷积神经网络模型，使用700例阴道镜检查病案作为训练数据而研制的基于人工智能的宫颈癌内镜辅助诊断系统，使得宫颈癌前病变及宫颈癌的检出率分别达到92%（CIN Ⅰ、Ⅱ）、93%（ CIN Ⅲ）、95%（宫颈癌）。

项目申请专利“宫颈图像智能辅助判断系统及其处理方法”于2017年10月进入实审阶段。

图：智能电子阴道镜系统方法学图示

基于人工智能构建抗菌药物个体化给药模型方法研究

抗菌药物在感染性疾病治疗中发挥着举足轻重的作用，但不合理使用抗菌药物的问题依然严峻。目前市场上的抗菌药物合理使用预警系统软件智能化程度不高，审核效果不理想，存在审核规则静态、与患者动态信息关联度不够、在信息缺失时无法准确判断、对病程记录中的自然语言及诊断中的非规范记录无法理解等问题。

医院药剂科沈爱宗主任带领团队研发的抗菌药物合理使用预警系统，通过构建抗感染治疗本体知识库，机器学习真实世界抗感染诊治案例与本体知识库，智能推理个体化抗感染给药方案，并与医疗机构系统对接，建立医疗机构抗菌药物医嘱审核与个体化给药方案推荐。该系统将从覆盖预防性、经验治疗性和已知病原体治疗三个场景的抗菌药物审核，逐步拓展到对全部感染性疾病或所有抗菌药物的使用医嘱审核，最后覆盖全医嘱审核，贯穿用药全过程。

该系统于2018年4月30日前完成了开发测试并陆续投入使用，6月21日在全部科室推广。2019年通过安徽省科技情报研究所科技查新报告，该项目目前在国内处于领先地位。2019年，荣获 ”中国医院协会医院科技创新奖获三等奖”（安徽省唯一）。

图：人机交互流程图

3D打印技术改良口腔种植导航精准性的研究

光学追踪动态导航系统是在提倡精准医疗的大环境下新兴的精确医疗手段，可辅助牙种植术向微创、精准以及更安全的方向发展。口腔医学中心张志宏主任带领团队研究设计了一款可调节式连接杆，使用3D打印技术辅助传感器固位端，可以根据患者的牙体解剖结构定制个性化固定端，并改进位置传感器与固定端的连接杆，达到角度万向调节。这个导航系统避免损伤重要的解剖结构并把种植体植入理想的位置，使种植窝的预备在外科医师可视状态下进行，实现外科过程的可视化，最大限度地利用可用骨量，降低并发症发生率。

个性化定制的固定端和万向连接杆适用于所有市售动态导航系统，可通过现有导航系统销售途径进行推广和销售。与现有配件相比，个性化定制的产品能达到更优的性能，辅助动态导航设备更精准地、更安全地植入种植体，有较强的竞争力。该可调节式连接杆已在今年申请专利。

图：可调节式连接杆模拟图

多自由度床边持镜机器人辅助下单孔微创心脏手术的临床应用

心脏外科手术作为治疗心血管疾病的终极手段，是难度最高的外科手术之一。单孔腔镜技术是当前国际最前沿微创技术，代表了微创心脏外科技术最高水平。但是，由于单孔微创技术本身技术难点和对术者的高要求，限制了其在心脏外科的广泛应用。即使是美国达芬奇手术机器人也不能进行单孔心脏手术。

由心脏大血管外科的葛建军主任带领团队研发的基于多自由度床边持镜机器人辅助下单孔微创心脏手术的临床应用，在国内率先建立单孔心脏手术标准化临床路径和突发情况应急预案，构建云平台，建立相应的规范化培训与标准化质控体系。目前团队已开发出机器人样机，产品可消除人手持镜的震颤，平滑式过滤医生的生理性震颤，配备便携式VR眼镜，实现孔腔内3D实时图像显示，而且避免了传统达芬奇机器人3D显示器固定式、体积大造成的使用不便。

图：多自由度床边机器人样机

2019年中国医学创新大赛由中国医学创新联盟、博鳌医学创新研究院、健康界联合主办。共同搭建顶级医院之间的交流平台，发掘、传播顶级医院创新转化方面的经验，引领整个医疗行业创新转化加速发展。