术中光学分子影像点亮肿瘤细胞,让外科手术更精准丨紫牛看医疗(三)

风口去魅,价值当潮。 医疗健康领域作为长盛不衰的价值投资赛道,自2017年起就纳入了紫牛基金的重点关注规划,并在紫牛基金的投资布局中占据着愈发重要的位置。 术中光学分子影像点亮肿瘤细胞 让外科手术更精准 “紫牛看医疗”系列(三)——DPM(数字精准医疗) 在漆黑的海面上,舵手可以依据灯塔确

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风口去魅,价值当潮。

医疗健康领域作为长盛不衰的价值投资赛道,自2017年起就纳入了紫牛基金的重点关注规划,并在紫牛基金的投资布局中占据着愈发重要的位置。

术中光学分子影像点亮肿瘤细胞

让外科手术更精准

“紫牛看医疗”系列(三)——DPM(数字精准医疗)

在漆黑的海面上,舵手可以依据灯塔确认航向;但长久以来,在手术过程中医生面对边界模糊或过于微小的病灶,只能依靠用眼睛看和用手触摸来判断肿瘤的位置和大小,缺乏实时有效的术中成像技术。

但随着新一代医疗影像技术——分子影像的发展,医生们也正在迎来属于自己的“灯塔”。孵化于中国科学院自动化研究所的北京数字精准医疗科技有限公司(DPM)正是这个灯塔的建设者之一。

“在手术中,现有的诊断技术对微小病灶很难进行成像,对精准手术来说一直是一个挑战性问题。”DPM总经理兼联合创始人迟崇巍希望他们所研究的荧光分子影像手术导航技术能最大程度地改变这一现状,以期保证手术效果并谋求更长久的术后生存,完成真正意义上的影像革命。

术中癌细胞定位还是分子影像精准

在分子影像技术诞生之前,医疗影像随着临床需求和技术的发展进步已经逐渐完成了多次迭代,但依然对早期、微小或擅长捉迷藏的“肿瘤细胞”束手无策,且其主要用于术前成像,对外科手术过程的指导微乎其微。

在早期、精准、术中三个场景中,分子影像技术都毫无意外地被寄予厚望。自1999年分子影像概念提出后,它就被公认为新一代医学影像技术,其革新性的“所见即所得”特性,让医疗影像发展到了一个全新的阶段。

分子影像作用于细胞的分子层面,针对于自身正常细胞同宗同源且善于伪装的肿瘤细胞,分析它的膜蛋白和肿瘤特征,区分真假难辨的肿瘤和非肿瘤组织;而后通过和肿瘤结合在一起的分子显像,可以看到它反应出来的细胞的代谢、位置和区域,精度可小至1mm。

以此为基础,DPM针对术中精准成像问题研发出了光学分子影像手术导航系统系列产品。其意义相当于为外科医生画出了一张有清晰明确标记的地图,有助于实现肿瘤的精准整切除,同时又尽可能多地保留健康的组织。

五一假期结束的第一天,北京协和医院就采用荧光分子影像导航技术完成了一台肿瘤切除手术。

上午九时手术正式开始,开腹后发现肝左外叶边缘约1cm * 1cm大小的肿瘤病灶,关闭无影灯启动激光后,一个清晰明亮不规则的荧光图像呈现在复发的病灶处。根据荧光图像标记的切除范围,肿瘤被完整切除。主刀医生根据观察,分别在病灶处的荧光区和非荧光区切下两块组织送病理检查。3天后病理结果表明,病灶区的荧光组织见癌细胞,而非荧光组织却丝毫未见癌细胞。这下不但团队惊叹,就连经验丰富、严谨认真的主刀医生也不禁感慨,“术中定位还是荧光精准。”

本次手术中采用的荧光分子影像导航技术就来自于DPM,再次验证了其在精准手术成像上的过硬实力。

格子衬衫罩上白大褂:走出实验室的技术

作为程序员的标配,格子衬衫自带一种严谨、硬核的技术气质;迟崇巍常穿的深色格子衬衫里,裹着他作为中国科学院自动化研究所博士,以及依托背后上百人的科研团队,所沉淀出来的专业自信。

这个庞大的科研团队,包括国家杰出青年、国家优秀青年等国家尖端人才,研发团队以中科院分子影像重点实验室为基础建立而成,汇聚了信息技术、生物医学、临床医学、工程学、化学等多学科背景研发人才。紫牛基金医疗领域负责人俞波博士表示,像这样一流的多学科交叉团队,在国内医疗创新领域是非常难得一见的。

这是一支极具技术敏感的队伍。从1999年分子影像的概念被提出,到2003年团队正式启动相关研究,不过4年时间。可以说,DPM赶上了这一技术研究的头班车,因而也拥有了与国际同仁同台竞技、一较高下的可能。实际上,2011年,国外首次卵巢癌临床术中实时成像引导外科医生精准手术在荷兰格罗宁根大学肿瘤外科进行的同一时期,在国内的医院,由自动化所科研团队主导的乳腺癌临床试验也在同步进行。

迟崇巍回忆第一次科研试验用的设备,为了防止光线影响成像效果,整个手术室布置得好像暗房,医生和研究人员全部严阵以待。令人欣慰的是,这次试验检出率达到了99%,手术非常成功。

如今,由当初的科研团队华丽变身而成的DPM已经与数十家医院达成合作。丰富的临床资源为团队的格子衬衫罩上了一件白大褂,确保DPM的产品在技术先进的实验室属性之外,能够拥有实际的临床价值。

一系列临床科研试验覆盖了肝癌、乳腺癌、肺癌、胶质瘤、淋巴等多个领域,都取得了令人满意的成果。

以交感神经100%显像为例,这对于外科医生来说是一个革命性的技术。因为很多神经都埋在组织下面,且弯曲度非常高,有时候中间部分跟组织结合在一起,只能看见两头。如何实现神经的术中成像是目前临床面临的重要挑战性问题。

临床科研试验成功解决了这一问题,实现了患者交感神经节和神经束100%显影。试验结果发表后,欧洲心胸外科学会EACTS现任主席Peter Licht就评价其“将成为解决这一临床困境的一项突破性技术”。分子影像的临床价值在一例例手术中逐渐显现出来,产品研发也在一次次磨练中愈加成熟。

但临床试验只是科研的末端环节,一款医疗产品要走向市场往往需要经历从理论方法到技术积累,从系统设备到典型应用的漫长过程。在一个全新的技术领域,先行者DPM的前方并没有人铺路,这一过程走得可谓艰难。

首当其冲的难题是成像领域的核心元器件,市面上现有的产品根本无法达到设备的要求。而这只是一个缩影,映照出这个全新产业一片空白的上下游产业链。“我们只能从头开始自己做,现在我们的产品包括每一个镜片都拥有完全自主知识产权。”包括关键核心技术、微弱信号的采集、图像处理算法,还有特殊光学设计、硬件电路等等,覆盖了产品的各个部位。

往小了说,这意味着DPM一步步走到现在,根基打得相当扎实;往大了讲,在过去以仿制为主的市场环境中,中国医疗企业开始有了自主创新意识,并且切切实实有了自主知识产权和核心技术,DPM只是其中的一个代表。

公司成立至今,DPM在几十年技术积累的基础上,设计了“超眼”、“智眼”、“慧眼”三款产品,并获得国家药监局评定为创新医疗器械产品特殊审批绿色通道,大力向市场化迈进。

瞄准全球,不只是国产替代

与相对成熟的药品市场相比,国际医疗器械市场行业规模更小、增速更快、集中度尚低。市场普及需求和升级换代需求并存的中国市场,在这一领域更有可能率先走出属于自己的创新之路。

兴业证券预计,我国医疗器械行业有望迎来黄金十年,到2020年行业年销售额将超过7000亿元人民币。2014年是医疗器械制度变革的元年,此后多项政策的连续发布和医改、分级诊疗、扶持国产设备等一系列举措紧锣密鼓的实施,医疗器械创新进一步被鼓励,产品上市时间大大缩短。

鼓励的同时,国家也发布了一系列医疗器械的管理规范和管理办法,审查越来越严格,审评指导原则越来越明确。在迟崇巍看来监管的趋严对他们来说是一种利好:“国家对行业的监管愈加严格,不规范企业被淘汰,行业市场环境将会逐步改善。”

除了政策利好,随着我国医疗器械行业的市场规模逐步扩大,资本市场对医疗器械的投资意向也在上升。以DPM为代表的医疗创新企业,进入了快速融资节奏。“国内还没有一家能够做到他们这样产品能力的公司,所以我们认为它可以跑成这个细分赛道的领跑者、跑到头部的位置。”俞波表示。

然而对DPM来说,“野心”并不止于此。手握国家科学技术进步奖和国家技术发明奖;获得美国发明专利、数十项国家发明专利、国际发明博览会金奖等国际认可,DPM的目标并不是进口替代,而是依托实打实的性能优势与技术储备,在医疗影像领域率先改变先进技术“美国先用、欧洲跟进、日韩随从、中国落后”的被动局面,真正做到自中国开始向外辐射的“全球化”。

与国外同类产品对比,DPM产品在硬件及算法上针对肿瘤进行了特殊设计,具有高灵敏度的实时成像能力;在临床应用价值方面,DPM的产品还能够实现对肿瘤良恶性判别、转移特性、恶性分级等定量分析。

“首先这款产品是国际化的,其次我们从理论方法一直到关键技术再到设备和应用,已形成成了一条完整的主线。未来希望能够做到全球化发展,推动中国自主高端医疗科技的发展,惠及全球患者。”迟崇巍说。

“对同一个医生来说,术中是否使用这套设备,差别还是很大的;对患者来讲,增加的成本并不多,但风险大大降低了。”迟崇巍感叹,身边见过太多的肿瘤患者,一人得病,对自身和家庭的打击都很大,“他们对技术很期待,我们也确实能解决临床的一些根本性的问题。”由此,让外科手术进入“精准”时代,是DPM坚持实现的未来。

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