复旦大学数字医学研究中心自主开发手术导航系统

　　病人孙先生患上蹊跷的病：脊柱第一、第二颈椎间，连接的韧带组织“齿状突”发生病变；如不及时摘除，很可能压迫脑与脊柱间的延髓部分，影响神经功能。但“齿状突”位置敏感，口腔科、骨科和神经科都不敢轻举妄动。前不久，复旦大学附属中山医院神经外科专家，在复旦大学自主研发的神经导航手术系统支持下，突破手术禁区，完整切除了孙先生的病根。外科开刀借助手术导航，我国在全球渐热的数字医疗新领域内拥有了自己的“拳头产品”。

　　所谓手术导航，是以病人自身的CT、核磁共振等影像学数据为依据，利用三维立体模型，建立虚拟现实空间。开刀时，手术刀头有连接导航的探头装置，根据实时显示的手术器械与病灶部位的位置关系，辅助医生操作。手术导航近年来在神经外科、颌面外科、整形外科等领域应用越来越广泛。中山医院神经外科主任张晓彪教授说，手术导航堪称医生的“第三只眼”，临床实践证明，借助手术导航的神经外科手术，病灶完全切除率高达86.7%，并发症降低了12.1%。

　　不过，一个尴尬的现象摆在眼前：目前绝大多数的手术导航系统被欧美极少数几家医疗器械公司垄断，购买和使用成本昂贵。据业内人士向记者透露，许多医院的手术导航系统出现故障后，工程师***维修就开出20万元的天价。打破外国核心技术的垄断，研发具有自主知识产权的手术导航系统已迫在眉睫。

　　自2000年起，复旦大学数字医学研究中心历经近十年埋头苦干，终于掌握了手术导航的核心技术，核心部件（包括124种零部件）也全部自主设计开发，算得上正宗的“中国制造”。

　　中心主任宋志坚博士表示，“中国制造”并没有盲目模仿、***国外技术，而是针对国外手术导航系统的不足，有的放矢进行补缺，技术有所突破，形成了鲜明的“中国特色”。

　　研发团队主要成员李文生博士介绍说，临床上不少事先设定的三维模型，到开颅手术时却出现误差，其原因在于大脑具有内压，开颅后会产生脑变形。研发团队通过无数次动物实验，求解出脑组织变形的参数，继而为三维模型的精准度“锦上添花”。数据表明，国产手术导航预测出的三维模型，与患者大脑重合率平均可达84.3%，最高达到89.2%，误差率小于10%，比国外同行产品技高一筹。

　　此外，研究团队还利用张量图描述大脑内控制神经功能的传导束，有效增加了导航系统的信息，与进口系统相比，为医生开刀带来更多便利。

　　迄今为止，国产手术导航已成功实施了神经外科手术1000余例。由于“一统天下”局面不再，进口手术导航产品纷纷降价，如今已下降了1/3左右。据悉，下阶段复旦大学数字医疗中心还将继续研发外科医生专用的三维立体眼镜。今后医生只要戴上这种眼镜，便可将虚拟出的三维模型与人体相连接，令手术开刀的禁区进一步缩小，让更多本无“刀”可救的患者起死回生。