给骨关节拍“3D大片”，顶尖骨关节医生为此不断“Replay” | 专访涛影医疗蔡宗远
原创 张悦 上海科技
当关节出了问题，人们走进骨科。但面对骨关节的运动情况，无论是X光，还是CT、MRI，却都无能为力。
“一个世界顶级的专家，
开过几万台刀，
尚且不知道膝关节怎么运动，
人类都已经上过太空了，
但居然不知道膝关节里发生的事，
这是很大的反差。”
带着求学时沉淀积累，2016年，蔡宗远来到上海，担任上海交通大学特别研究员、博士生导师，并联合创立了上海涛影医疗，开启了解决影像学在骨关节疾病诊断中痛点的创新之路。
开了好几万台刀的医生，
兴奋地为此不断“Replay”
对于骨折、骨裂、骨骼畸形等问题，目前医院里的影像诊疗设备大多能直接显示出来，但对于没有明显结构损伤的运动功能障碍，这些设备往往无从捕捉：传统的影像只能反映结构问题，不能够反映疾病或损伤对运动功能带来实际影响。
因此，对于这类疾病，由于缺乏设备支持，医生往往只能采用相对依靠经验的手段：让病人站起来、走一走，哪边不舒服就手摸上去感觉一下，最后得出结论：“关节松了”。蔡宗远谈道，这不只是国内的挑战，全世界都是如此。
2008年，蔡宗远在英国伦敦帝国理工学院求学时，向Charing Cross Hospital的一位骨科“大牛”展示了其绘制的膝关节六自由度运动的影片。
“他看了以后说replay，一直replay，后来干脆就锁定，不断重播。”蔡宗远说道，自己当时很疑惑，“这个片子这么有意思吗？你怎么一直在看？”对方兴奋地说：“我开了好几万台刀，这是我第一次有机会能看到健康的膝关节原来是怎么运动。”
“这段话对我的冲击非常大，我第一次清晰地意识到：原来自己做的这个技术这么有意思。”蔡宗远说道。“我们提出来的x射线立体摄影的概念，就是要能够看到骨关节的运动状态，对运动做评价评分，从而去解决现在骨科诊断与治疗上的限制。”蔡宗远介绍道。
学校做科研、医院做实践、
企业做转化
从英国伦敦帝国理工学院到哈佛大学，蔡宗远与许多医院医生建立了合作，共同将这项技术推广到膝关节、前交叉韧带损伤重建、脊柱侧弯、脊柱不稳等一系列与骨关节相关的诊断治疗中。
研究起步初期，团队用飞利浦的C臂机加上其他零部件，自己组装出一台能实现立体摄影功能的机器。“当时病人来实验室做立体摄影，图像质量很差，而且非常不方便。”蔡宗远谈道，从二维影像还原到三维，需要大量的算法、算力做支撑，因此不仅采集需要花上1-2个小时，分析数据更需要用上1-2周的时间，远远没有达到临床可用的阶段。
2016年，蔡宗远同时加入上海交大与上海九院，并成立涛影医疗。得益于上海交大在高校科研创新成果转化的先行试点，蔡宗远团队得以将最前沿的创新技术，及时转化到产业之中。“交大是我科研的发动引擎，而医院则是一个临床实践的场所。”蔡宗远谈道，在与九院的骨科医生们的共同研讨下，涛影医疗的核心技术的临床验证得到了很大的帮助。
“我们在这个平台上，把软硬件整合，通过系统化集成解决成像图像的质量问题，以及数据分析算力的缺口，并自己开发了一个基于迁移特征点的迁移学习方法，所以这一切全部集合在一起，才让临床应用变成可能。”
零件9成国产化，创赛结缘产业链
在美国求学工作多年，蔡宗远隐约感觉到了一个模糊的“玻璃天花板”，而最终选择落地上海，也经历了多重考量，“上海是一个人才高地，也是一个资金聚集的地方，人才、资金、政策等科创要素齐聚，意味着上海是一个孵化科创型企业的最佳选择。”蔡宗远谈道。
凭借雄厚的科研实力，涛影医疗2019年牵头承担了科技部“十三五”国家重点研发计划数字诊疗装备专项，联合多家知名高校和医院，共同研发国际领先的三维动态全身与关节数字成像及人工智能临床专家系统。次年，公司获批为国家高新技术企业。
2022年7月，由涛影医疗自主研发的全身双平面X射线摄影系统Ti-WISH-IL取得中国医疗器械注册证。截至目前，已有80余家医院签订装机合同，5家医院实现商业装机。
近期，涛影医疗正在与复旦大学运动医学中心主任、华山医院运动医学科主任陈世益教授探讨新的合作：在数字化影像精确定量的辅助下，如何找到前交叉韧带的等长点，将“类等长重建”确定为真正“量体裁衣”的等长，从而更好地恢复膝关节的运动状态。目前，该工作已在动物和离体人关节上通过实验验证，下一步即将放到人体身上。
目前，涛影医疗的核心产线已实现约9成的零件国产化，而其中，医用平板探测器则是通过“创·在上海”国际创新创业大赛与中国创新创业大赛结下的缘分：2021年，涛影医疗从数千家企业中脱颖而出，和其他160多家企业代表上海角逐中国创新创业大赛，并一举拿下国赛优秀企业奖。通过赛事打响了自身的知名度、影响力，从而结识了产业链上游的医用平板探测器制造商，“如果没有他们的前期合作，我的产品也很难落地。”蔡宗远谈道。
《“十四五”医疗装备产业发展规划》提出：“到2025年，医疗装备产业基础高级化、产业链现代化水平明显提升，主流医疗装备基本实现有效供给，高端医疗装备产品性能和质量水平明显提升。”从突破“卡脖子”的国产替代，到高端器械的自主创新，随着政策加持与产业链上下游的共同协作，源头技术创新不断涌现，中国高端医疗器械装备正扬帆起航。
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