AI+外科最新进展，国内这家企业实现国际领先！

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提升手术的智能化程度，是实现外科技术革命性跃迁的又一个关键节点。回顾现代外科手术200年发展历程，从最初的“残酷”的冷兵器时代，过渡到十八般器械各显神通的开放式手术，进一步发展到精密手术器械半自动化的腹腔镜与机器人手术时代，科技进步使得手术达到了前所未有的微创与精准。然而，目前无论腹腔镜还是机器人辅助下的手术仅仅是外科医生双眼与双手微创化与精细化的延伸，但器械机器无法感知和理解手术，更无法有效辅助外科医生参与术中决策、保障手术安全，导致外科手术的质量仍旧与医生经验、决策能力高度相关。而目前全球面临优质医疗资源极度稀缺，手术质量高度差异化的困境，据柳叶刀外科委员会统计，全世界近50亿人无法获得高质量外科医疗资源。因此，如何进行外科产业的智慧化升级成了当今全球面临亟待解决的问题。

▲图1：全球无法获得高质量手术的人口比例（源自柳叶刀Global Surgery 2030: evidence and solutions for achieving health, welfare, and economic development）

# 如何给“微创手”配上“智慧脑”？

整体来看，采用人工智能技术缩短医生的学习曲线，提高手术流程标准化程度，进而提升整体手术质量，是推动外科手术进一步发展的关键因素。而外科手术要真正做到智能化，必须发挥“微创手”和“智慧脑”的协同作用，既要拓展医生双手的极限，也要提高其决策能力，这已经成为未来外科手术发展的必然方向。全球范围内，外科的“智慧脑”的赛道已经悄然开跑。全球手术机器人龙头直觉医疗（Intuitive）在2024J.P. Morgan推出数字化外科产品Intuitive Hub；美敦力收购的Digital Surgical推出Touch Surgery并整合到新一代Hugo中，提出“Transforming Healthcare Technology: Harnessing the Power of Al”；强生旗下Verb Surgical及c-sats均推出手术视频分析处理应用，初步开展手术内容理解。总的来看，医疗巨头积极发力外科赛道，但缺乏深化临床应用。

▲图2：国外产品
而来自美国创业公司Theator，加拿大公司Surgical Safety Technologies，推出的术后手术分析软件，自动识别手术关键动作与事件，术后为医生提供操作建议与评估报告，实现了部分手术信息的智能分析与反馈，分别融资4250万美元（约合3亿人民币）及1500万美元（约合1亿人民币）A轮融资。让笔者欣喜发现的是来自中国的创新外科技术公司—与睿创新，相比海外团队进展更为迅速，基于人工智能技术研发完成具备术中实时反馈、术后分析及评估，并支持多手术类型的智能手术系统（平台），致力于让外科手术更安全、更智能、更精准。

▲图3：SurgSmart产品使用场景

# 来自中国的AI外科医疗解决方案

中国公司与睿创新，成立于2019年，分别在成都和苏州设立研发基地，专注于AI外科的技术研发和产品落地，采用人工智能技术分析和理解外科手术，成功研发“懂手术的人工智能——SurgSmart睿术系列产品”，并落地临床使用。目前，公司已建立全球最大的手术视频库，涵盖超过20000台手术，累计时长数万小时。完成28种AI算法自研开发，平均精度超过90%，得到了10余家大三甲医院的积极反馈。在资本市场与睿创新同样受到青睐，已完成数轮融资。（一）数据和技术积累：手术视频库+AI技术深耕人工智能技术的应用需具备数据+算力+人才三个要素，团队深入挖掘外科临床需求，积累了包括胸外、肝胆、泌尿、妇科、胃肠的数万台手术视频，联合华西、协和、广州医科大学等顶级国内医疗单位，开展研究针对手术过程的各类人工智能算法研究，涉及视频目标检测（Video Object Detection）、视频语义分割（Video Semantic Segmentation）、实时动作识别（Action Recognition）、单目深度估计（Depth Estimation）等多个技术领域，并采用真实手术视频革新性地构建了全球首个手术内容理解AI算法模型——SurgInsight（术元）手术大模型，为外科术式的持续开发提供范式解决方案。通过深度学习和解析数万例来自多中心、多术式的手术视频，与睿创新算法技术团队完成了对各类常见外科手术内容的智能识别与理解范式的沉淀。作为外科算法的基石，术元手术大模型持续推动各专科术式的人工智能模型发展，致力于实现真正懂手术的人工智能。该模型具备通科手术识别能力，可以实时解析手术关键要素，并能迅速提供包括手术进程、关键操作、手术事件、安全评分及核心解剖结构等即时反馈，为外科医生在手术过程中提供精准而实时的辅助，从而极大地提升了手术的安全性和效率。

▲图4：部分核心AI能力

针对专科术式的不同特点，团队同时针对性地展开专科术式AI算法研究。例如在腹腔镜胆囊切除术（LC）上实现了AI手术安全视野（CVS）实时评估，外科医师可以通过该技术在术中提供的实时反馈，辅助认知当前手术视野安全程度，指导手术下一步安全操作，最终有效降低胆道损伤（BDI）的发生率，该方案已进入日间手术专家共识推荐。在腹腔镜疝修补手术中，针对TAPP手术解剖特点，为外科医师提供危险区域操作、补片放置和腹膜关闭的辅助提示，显著提升手术质量，降低并发症，该方案同样进入专家指南推荐。

▲图5：腹腔镜胆囊切除术（LC）专科术式样图

▲图6：腹腔镜TAPP专科术式样图

（二）率先产品化：睿术M3产品+2024正式开启商业化布局

睿术M3产品简介

▲图7：睿术M3产品

睿术M3产品支持全类腹腔镜术式使用：肝胆胰外科、胃肠外科、胸外科、妇外科、泌尿外科等；支持单科室/单手术间配置；支持多科室/多手术间并配；支持全院整体配置。

睿术M3通过OTA（Over The Air）随时升级，更新丰富的专科术式解决方案，提供丰富的专科服务能力，同时，外科团队可通过电脑端、手机端、iPad实时访问术元手术平台，随时随地获取外科全流程数字化的AI分析数据，为手术管理、手术示教、手术质控、手术学习回顾等场景需求提供便捷管理工具。

产品商业化布局

目前，与睿创新正在积极布局产品的商业化，通过实现微创设备的智能升级，提升设备智能化水平实现更高效率和更高安全；其陆续推出的专科智能系统和导航服务项目，为用户提供智能化服务和精准导航；长期来看，将整合机器人与智能器械领域，拓展产业多元化。这一路径预计将市场规模由现有的300亿扩大至千亿级别。

（三）团队人才：高精尖团队+卓越学术成就与睿创新核心团队由人工智能专家和医疗专家共同构成，学术能力突出，取得了令人瞩目的成就，发表了20余篇学术论文，6篇分别发表在TMI（影像顶刊）、NeurIPS（人工智能顶会）、International Journal of Surgery（外科学顶刊）、Surgical Endoscopy（内窥镜顶刊）等国际顶尖期刊或会议上，其中多篇文献成高引用，研究完成解剖识别、器械识别、手术过程识别、手术事件识别、自定义目标追踪、手术质量控制、解剖变异识别、手术器械预测等，特别是手术大模型的建立，为其在医疗科技领域的发展奠定了坚实的基础。

团队卓越的工程化能力，获得12项授权发明专利和40余项知识产权，涉及硬件设计、创新系统研发、算法集成等，成功研发出睿术M3系统，分析延迟低于30ms，平均准确率高于90%，实现了人工智能技术真正的外科临床落地应用。

（四）结语

伴随GPT、Sora的出现，人工智能技术在各行业涌现出丰富应用，在手术这样一个非常的特殊且复杂的应用中，笔者看到的中国创新令人惊喜，与睿创新的SurgSmart睿术平台逐步完成手术的“感知”和“决策”，也是迈向未来全自动手术必然路径，本技术的产业化可以帮助腹腔镜行业进行跨纬度升级，长期来看可以帮助中国在全球手术机器人产业及腹腔镜产业中取得竞争优势，具有极强的战略意义。