研究学者、医师与产业投资者齐聚一堂,将碰撞出何种火花?

研究学者、医师与产业投资者齐聚一堂,将碰撞出何种火花?

清华大学数据科学研究院2019年11月14日

2019年11月14日,由清华大学技术转移研究院和数据科学研究院联合举办的第二期“医工结合”高峰论坛于清华大学主楼接待厅拉开帷幕。此次论坛以“科技驱动、正向创新”为主题,汇聚了来自清华大学医学院、生命科学学院、航天航空学院、自动化系、工业工程系、精密仪器系等十余院系学者,集中展示了清华于医学领域的技术创新优势。

“科技驱动、正向创新”医工结合高峰论坛现场

清华大学技术转移研究院院长金勤献作开场致词。他表示,近两年生命科学领域的发展非常迅猛,医工结合的重要性也进一步凸显。在这个方面,清华大学尤为重视,不断加强战略部署、技术研究与行业应用,在产业转化方面颇有成效。接下来,清华将继续依托原有的工科技术平台和信息平台优势,加强核心技术的突破、建立有效沟通的医工结合平台,回归产业,服务社会,真正推动医工结合的深度实践。

清华大学技术转移研究院院长金勤献致辞

近年来,数据科学研究院不断搭建着医师与学者们的交流平台,致力于技术、临床与产业的三方结合。今年五月,以“需求驱动 逆向创新”为主题的论坛同样举办于此,来自北京华信医院、清华大学玉泉医院、北京清华长庚医院以及北京市垂杨柳医院四家清华附属医院的一线医务工作者作为演讲者,从临床医学的角度向台下的清华工科老师提出了自己的技术需求。两方相互交流,火花不断碰撞。

而此次论坛的对话模式则有所不同,主讲者均为清华大学各个院系的研究学者。他们以“医疗健康场景的应用”为背景,对接近医学转化的技术项目作集中展示。其中,生命科学学院教授罗永章发表题为“生命科学的基础研究、成果转化与人类健康”主题报告。医学院生命医学工程系教授廖洪恩与大家分享了在微创环境下如何实施更精准的诊断,以提升治疗效率以及临床领域的技术研究。

医学院生命医学工程系教授廖洪恩作题为“智能微创精准诊疗前沿与创新”的主题报告

不同方向的议题也吸引了来自于不同科室的医师和医务工作者,他们分别来自清华四家附属医院、北京大学口腔医院、北京大学第三医院、北京医院、中国医学科学院肿瘤医院、首都医科大学附属北京安贞医院、首都儿科研究所等各个科室。在场嘉宾们根据自己的研究方向,针对于不同的课题讨论纷纷,从基因检测、心理AI检测、单细胞代谢物原位检测、植入式神经接口、心电AI等多个领域不断探索。

论坛期间,“医工结合转化创新支持计划”同期发布,目前募集金额已达到2亿元人民币。该计划自即日起开始申报,将以北京地区为试点,旨在重点扶持已有应用场景并需要资金支持的孵化型医工结合科研项目。“我们以‘火种’的角色为工科学者、各科室医疗专家和投资机构代表们搭建深度对话的平台,希望可以促成产学研的真正落地,为我国医疗健康事业的进一步发展作出贡献。”数据科学研究院执行副院长韩亦舜表示。

最后,航空航天学院教授郑钢铁总结道:“我从事航天航空研究已经30余年了。坦率来说,我刚刚所讲的手术机器人技术在这个领域已经是50年多前的技术了,谈不上创新。但是,我们真正需要思考的是如何服务于民众,如何应用于实践,如何切实解决老百姓的疾苦。这才是我们作为学者真正要做的。”

现场演讲项目简介先睹为快(部分)

▶ AI心理健康测评与技术干预(清华大学电子工程系马慧敏)

运用人工智能大数据算法,提取人的眼球运动等客观特征,对焦虑和抑郁等心理健康问题进行快速准确的检测,以实现客观精准(采集人反应时、眼球运动等客观数据进行心理检测)、快速便捷(一次测评仅需5分钟,不受人文化程度的影响)、图像交互(不进行主观问答,提高人对心理测评的接受度)、精准干预(定制个性化干预方案)。

▶ 单细胞代谢物原位检测(化学工程系戈钧)

酶探针进入细胞,代谢物浓度信号转化为光学信号进行检测,以实现代谢组学研究、生物医学研究、疾病快速筛查、疾病愈后监测。(该研究已发表于Nature Communications,并且申请相关发明专利3项)

▶ 骨科微创植入增强现实手术导航系统(清华大学医学院生物医学工程系教授廖洪恩)

该项目旨在研发骨科微创植入增强现实手术导航系统,主要工作流程是基于光学或电磁跟踪技术将术前解剖或器械的三维影像原位投影到患者上,形成增强现实手术导航场景,直观引导医生执行骨科微创植入手术操作,解决骨科微创植入X射线辐射量大,手术流程中断,医生眼手不协调的问题。该手术导航系统定位精度高,操作便捷,学习曲线短,开发成本低,可以打消医生(特别是基层医院)手术中对X射线辐射的顾虑。与骨科耗材厂商合作,有利于提高国产器材的竞争优势,增加产品附加值,加速创新型医疗仪器设备的应用推广。

▶ 基因大数据驱动的癌症液体活检(自动化系长聘副教授汪小我)

人体外周血中的游离DNA蕴含丰富的健康与疾病信息。DNA测序技术的发展使我们可以高效、廉价地读取这些信息,为实现准确、安全、便捷的癌症液体活检提供可能。本项目针对癌症液体活检信号微弱、难以精确溯源的痛点,综合多种生物信息和人工智能技术,开发稳定的样本处理流程和高效的数据分析算法,对海量基因数据中的多层次信息进行深度整合,对微量的癌症信号进行解耦、放大,目标是利用一管血同时检测、定位多种癌症。在癌症的早期诊断、精准治疗和预后监测等方面具有广阔的应用前景。

▶ 戒定®:一款中文戒烟(尼古丁依赖症治疗)的App(医学院公共健康中心研究员程峰)

本项目将研究开发一款适合中国文化,以“接纳与承诺疗法(ACT)理论框架”为基础的手机应用程序(App,商品名称“戒定”),并通过随机对照临床试验(RCT)验证其对尼古丁依赖症治疗的效果。这将有望成为中国第一款通过医疗产品认证的治疗用App。研究团队目前已经完成中文戒烟类Apps的内容分析,戒烟服务医护人员和烟民的需求评估研究,并在国际顶尖互联网医学杂志和国内公共卫生杂志上发表5篇论文,引起数字医疗领域的积极反响。

▶ 空气负离子制备方法及其相关设备的研制(化学系教授林金明)

该项目主要开展空气负离子产生的新方法研究及其相关设备的研制。本项目运用物理法模拟瀑布原理产生高密度空气负离子,以及负离子对人体健康的作用。通过模拟自然生态系统中负离子产生的方式,人工制造的水合空气负离子可以达到10万~30万/立方厘米的高密度。在此研究的基础上,我们还开发了相关的技术产品,希望通过交流,推广技术成果。共申请专利5项,其中授权国家发明专利3项,实用新型专利1项。发表研究论文3篇。

▶ 全植入式连续颅内压监测(微电子与纳电子学系副教授姜汉钧)

颅脑损伤和开颅手术后的ICU 病人,都有必要进行颅内压力的监测。颅内压的监测可以有效的降低死亡率,提高愈后恢复程度。据数据显示重症颅脑损伤可以降低约百分之十的死亡率。目前的非闭合式颅内压监测产品,外露的伤口带来很大的感染风险大。我们所设计实现的全植入式连续颅内压监测产品,可以完全植入体内,伤口可以缝合,极大降低感染风险。该方案采用无线传输,无需导线,具有功耗低、体积小的特点,微小的装置即无需充电即可保证持续监测两周。

▶ 听觉系统灵敏度的定量综合检测系统(医学院生物医学工程系副教授宫琴)

为了对听觉系统的灵敏度进行定量客观综合的检测,本研究基于机器学习,建立了刺激频率耳声发射(SFOAEs)信号的特征参数与反映听觉强度阈值灵敏度的纯音测听(PTA)阈值之间的定量关系;对于以蜗性病变为主要特征的感音神经性聋,首次研发了基于SFOAEs对听觉系统的强度阈值进行定量客观检测的临床样机。开展对听觉系统频率辨识灵敏度的主、客观检测方法的定量关系研究;通过大数据分析,建立听觉系统频率辨识灵敏度的临床定量检测方法及标准。研发对耳蜗“死区”进行定量检测的临床方法,推进对助听器和电子耳蜗的精准验配,以及进行耳鸣机制的研究。

▶ 微纳体系多指标联合精准医学检测技术与系统研究(医学院生物医学工程系研究员黄国亮)

该项目旨在发明一种微纳体系、痕量样品、等温扩增、一次加样多指标联合并行检测的分子诊断创新技术与系统,解决低成本精准医疗多项瓶颈技术难题;研制精准医疗创新仪器与多种配套微流控芯片试剂盒,并进行产业化,样品试剂消耗<1µL、灵敏度10copies、45min出结果。教育部组织专家技术鉴定结论“项目技术达到国际领先水平,填补了国内微纳生物医学检测科学仪器和医疗仪器的空白”;已经在呼吸道、妇科、消化道的病原菌鉴定,以及肿瘤与癌症快速精准分子分型检测等领域开展临床示范应用研究。

▶ 细胞操控和生物物理特性分析器件与系统(精密仪器系副教授王文会)

细胞组学分析在生物医学方面非常重要,但是分析前的细胞样本操控和基于生物物理特性的初步筛选是关键步骤。结合微流控器件和微操作系统,形成细胞样本操控和分析的自动化芯片实验室,并能与下游的组学分析对接,构成集成度更高的分析系统。

▶ 用于癌症IVD的新型无创检测方法(生命科学学院研究员鲁志)

本项目基于基因组学和生物信息学,通过开发体液RNA微量测序技术和机器学习方法,在体液中发现和鉴定与癌症发生发展相关的新型exRNA标志物,应用于癌症的早期诊断和预后辅助治疗。exRNA指胞外RNA,包括miRNA, circRNA, lncRNA等类型。RNA标志物与DNA和蛋白相比,具有更好的敏感性、组织特异性和多样性,给更好的临床检验带来了新的期望。基于此,我们将在癌症病人体液(如血液)中发现和分析标志癌症发生发展的新型exRNA,并整合现有标志物构建多重标志物的智能模型,在大样本上进行验证,建立具有更高精准度和可重复性的无创检验方法。

▶ 可摘局部义齿临床决策支持系统(电子工程系长聘教授吴及)

口腔医学中,牙列缺损是最常见的一类疾病,在我国具有很高的患病率,可摘局部义齿是目前牙列缺损最常用的修复方式,适用范围广泛,还具有磨切牙体组织少、患者自行摘戴、便于洗刷清洁、制作方法简便、费用较低、便于维修和增补等优点。然而规范的义齿设计对于低年资医师、基层口腔医生、发展不平衡地区口腔医生及全科口腔医生是比较困难和棘手的问题。课题组成功研发了可摘局部义齿临床决策支持系统,辅助医生对可摘局部义齿进行二维设计。目前已完成软件Demo,解决大部分技术难点,已申请相关发明专利。并通过实际的临床应用测试,迭代改进,验证了系统的有效性和稳定性。

* “医工结合转化创新支持计划”报名链接会在后续发布,请大家持续关注,如有相关意向,可以扫描下方二维码添加“红数点”微信报名。(请备注:转化需求—项目名称)