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全自主乳腺智能超声机器人

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-09-30 11:26:16

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 平瑞雪 | 2022-09-30 11:26:16

本项目构建了国家两癌筛查大数据服务平台和中国首个结构化乳腺健康数据库,融合“机器人+人工智能+大数据+物联网+超声”先进技术研发了全自主乳腺智能超声机器人,系统性解决了制约中国20余年的乳腺癌群体筛查瓶颈,提高了超声检查的标准化、可重复性、可追溯性。实现了筛查全流程智能管理、筛查全场景覆盖、疫情防控新筛查模式、城市筛查医共体等。通过高度融合机器人与超声成像技术,实现标准化自主扫查以获取高质量影像,解决了传统医学超声图像采集高变异性及可重复性差、过度依赖高级别医生手法、超声医生数量短缺等问题。突破刚-柔控制行为的顺应性与可控性、非结构化环境对机器人空间约束、高精度大覆盖范围的人体体表动态三维结构重建、实时多维度融合感知交互与控制、复杂曲面自适应路径规划、超声医学影像智能分析等卡脖子技术;填补机器人智能获取超声图像的技术与产品空白,提升图像的可重复性和可理解能力。可应用于大规模人群的图像采集和分析等场景,降低筛查、诊断和治疗的整体成本,如群体性癌症筛查。经鉴定,产品整体技术达国际领先水平。

项目投资超1亿元,申请相关专利200余项,其中发明专利60%以上,已授权发明专利17项。产品先后亮相进博会等国际知名展会,得到央视新闻、人民网等主流媒体报道。

产品先后在四川华西医院、中山大学孙逸仙纪念医院等国内顶尖医院临床使用。在全国100余个地区实现了百万级筛查,填补了国内外市场空白。得到了国家卫健委、国家癌症中心、中国妇幼保健协会、中国慈善基金会、科技部、工信部等部门的高度评价与合作。基于此成果成立了全国首家乳腺人工智能基地和中国乳腺领域首个互联网医院,同时入选国家工信部医疗机器人应用优秀场景、第八批优秀国产医疗设备产品目录、深圳市创新产品推广应用目录和广州市人工智能领域应用场景典型案例,荣获广东省精准医学科学技术奖科技进步奖一等奖、中国创新创业大赛优秀奖、第二十四届全国发明展金奖、第三届中国智能终端大奖金奖等奖项30余项。实现了极大范围的乳腺早筛早诊早治,推进社会乳腺癌防治成本下降40%,具有巨大社会经济效益和广阔的应用前景。

成果通过高度融合机器人与超声成像技术,实现标准化自主扫查以获取高质量影像,解决传统医学超声图像采集高变异性及可重复性差、过度依赖高级别医生手法、超声医生数量短缺等问题科技成果技术亮点如下:智扫查:对比传统超声设备,AIBUS一键启动,扫查过程全自动,自动获取标准化乳腺超声影像,实现扫查现场去医生化;智分析:人工智能技术利用超声影像所包含的空间结构信息和扫查时间序列所包含的动态结构信息,实现对复杂超声影像的人工智能分析,满足乳腺癌筛查需求;智分类:通过人工智能、大数据技术对AIBUS输出的标准化超声影像进行分析判读,实现分级分类,辅助医生远程诊断;智管理:自动登记病史信息、历年超声影像信息、钼靶等其它检查信息的全生命周期健康管理,全数据可追溯,实现健康数据的集中存储管理,促进信息共享流通;智联动:建立结构化数据平台,政府、医院、保险、研究机构可运用人工智能的方法进行有效分析,如疾病预测、患病区域性分析、康复周期分析等等,得出不同层次不同方向的研究分析结果,实现联动。

本科技成果技术覆盖面广,可应用于大规模人群的医学影像采集和分析等场景,实现分级诊疗体系,根据人群分布情况,实行基层社区医院定点检查与筛查车流动体检模式结合,实现大范围无边界的群体筛查,提升基层检查的覆盖面和可及性。

运用本项科技成果,能够从智能化、自动化、标准化等方面颠覆传统医学超声应用模式,解放医生双手,解决超声医生短缺问题。是人工智能技术对医疗超声相关领域应用场景的赋能,通过基础设施的搭建及数据的收集,将人工智能技术及大数据服务应用于医疗行业中,提升医疗行业的诊断效率及服务质量,降低各种医疗扫查诊断复杂性和危险性、应对医疗健康服务需求增长。同时,随着医疗健康领域的发展,将产生更多的场景应用方案,进一步提升医学人工智能与机器人研发的自主性和领先性。全面突破基层超声医生匮乏的困境,为基层诊疗、分级诊疗、两癌筛查等全面赋能。实现极大范围的早筛早诊早治,降低国家癌症筛查、诊断和治疗的整体成本。安全性高,应用前景广阔,可进行全国范围内的推广应用。

项目成果团队人员共计20人,其中博士2人,硕士10人,本科及以上学历人员占总人数100%。主演核心成员简介如下:谈继勇,南方科技大学和哈尔滨工业大学联合培养博士,现任瀚维智能医疗首席技术官,主要负责项目运营建设以及技术开发主导工作。兼任亚太人工智能学会智能机器人专委会秘书长,深圳工信局及科协专家,南方科技大学、四川大学研究生企业导师,南方科技大学和瀚维智能医疗联合实验室主任。李元伟,国防科技大学计算机科学与技术专业博士,先后任职中国人民解放军陆军工程大学讲师、顺丰科技计算机视觉高级算法工程师,现任瀚维智能医疗技术副总监,主要负责项目算法研发。李彬,中国矿业大学机械工程硕士,曾任职富士康、杭州宇树等知名人工智能机器人公司,现任瀚维智能医疗技术副总监,主要负责项目硬件设计研发。李冰,广西大学机械电子工程硕士,曾任职深圳众为兴算法工程师,现任瀚维智能医疗机器人算法部经理,主要负责主导乳腺超声扫查机器人运动控制算法、动力学算法的开发。

项目投资超1亿元,包括人员工资、研发设备材料及宣传推广费用等,目前项目技术成果已研发完善并实现产业化规模应用,取得的收益已超1.5亿元。预计未来三年将迎来爆发式增长,相关产品的销售收入将为项目带来稳步增长,经济效益可观。

项目成果可全面突破基层超声医生匮乏的困境,为基层诊疗、分级诊疗、两癌筛查等全面赋能。实现极大范围的乳腺早筛早诊早治,降低国家乳腺癌防控成本,同时为6~7亿妇女的乳房健康保驾护航。在城市筛查中,每筛查出一例,治疗类费用加起来每例可节省11.92万元。整套系统具有较强的战略与经济价值,具有广阔的应用前景与巨大的社会经济效益。通过智能机器人完成扫查等任务,大大解放医生的双手,节约了医疗及人力资源。同时机器人自动化的操作作业有效保证扫查和治疗过程的标准化和流程化,提升诊断过程的可重复性和准确率,促进民生

本项目以乳腺癌群体性精准诊疗困境为着眼点,以成熟规范的超声技术与机器人技术、人工智能技术为依托,根据中国目前的国情与制度特点以及筛查资金的来源,全面覆盖的乳腺癌筛查服务通过与G端(政府两癌筛查服务)以及B端(妇幼保健机构、企事业单位、医疗美容机构等)合作向中国适龄女性(35~69 岁)提供筛查服务,实现大范围的妇女乳腺癌精准诊疗,建立乳腺健康的转诊、治疗机制,逐步形成从筛查到诊断最后到乳腺癌共享保险机制的有中国特色的乳腺健康管理模式,实现进一步的技术成果转化推广

与国家卫健委、国家癌症中心、国家妇幼中心、中国妇幼保健协会等国家卫生部门签订战略合作;与四川大学华西医院、中国人民解放军总医院、中山大学孙逸仙纪念医院、郑州大学附属第一医院、湘雅医院等国内顶尖医院进行临床科研合作;在安徽医科大学第一附属医院、南京医科大第一附属医院、福建省妇幼保健院、四川省妇幼保健院、广东省妇幼保健院等全国150余个地区/机构进行推广应用

参与国家卫健委的“连心工程”、通过捐赠设备及开展义诊活动,精准助力医疗服务能力提升。与粉红丝带合作,对“早预防,早发现,早治疗”宣传,捐赠价格50万元的乳腺筛查公益额度,帮助乡村/镇等偏远地区的女性提升健康意识。参加余彭年慈善基金会组织的乳腺健康义诊活动,推进对女性健康的关注。

本项目科技成果转化方式是直接转化(设备销售、服务分成等)与间接转化(设备租赁、保险生态等)相结合,转化的需求有技术合作及资金入注。