小胶囊 大智慧——IBM助力金山科技胶囊内窥镜项目
案例分析
和感冒一样，肠胃疾病也是大众百姓最容易患的一种疾病。以前在进行肠胃检查特别是胃部检查时，都是使用胃镜进行检查，这让病人非常痛苦。如今，一颗小小的“胶囊”，在IT技术的帮助下，就能让病人在一点也不痛苦的情况下完成检查，它具有微创、智能和高精度的特点，而且是一次性使用。
胃部检查的传统与创新手段
胃镜检查的传统方法是镜身必须从受检者的口腔经喉部进入胃内，使敏感性很高的喉部受到刺激。病人在身体上遭受痛苦的同时，心理上也会产生一定的恐惧，同时，如果处理不当，还会造成交叉感染，因此大众对于胃镜检查一直抱有恐惧感，这也是很多人放弃做胃镜检查的重要原因。如今，肠胃病的病人终于有了福音，只要吞下一颗“智能胶囊”，就可以检查和治疗包括肠胃在内的所有腹腔内疾病了。
重庆金山科技集团在国家“863计划”、国际合作计划和国家科技攻关计划等20多个国家级科研项目的资助下，经过5年科技攻关，终于研制成功了OMOM“胶囊内窥镜”系统，它由智能胶囊、图像记录仪和影像工作站组成。其工作原理是：病人先穿上一件检查专用的背心（即图像记录仪），然后口服如感冒胶囊大小的智能胶囊，借助消化道的蠕动使智能胶囊在消化道内运动，同时对消化道壁进行拍摄。然后智能胶囊将数字信号传输到病人随身携带的图像记录仪进行存储，医生利用影像工作站来了解病人整个消化道的情况，在一定时间内即可对病情做作出诊断。
由于采用微机电系统技术（MEMS），该智能胶囊直径为13mm，长27.9mm，病人吞服非常方便，最后智能胶囊随排泄物自行排出体外。整个过程中，病人无需麻醉且行动自由，而且智能胶囊为一次性使用，这就有效地避免了交叉感染。医学实验表明，OMOM“胶囊内窥镜”系统填补了小肠检查的“盲区”，与传统的内窥镜比较，该“胶囊内窥镜”系统将小肠疾病的检出率从30％提高到70％以上。它克服了传统推进式内窥镜耐受性差的缺陷，更有利于医务人员对病情作出准确诊断，是消化道疾病尤其是小肠疾病诊断的首选方法。
不过在这小小的胶囊背后，却有着强大的IT平台在支持，借助IBM DB2数据库，才让这小小的胶囊发挥了大作用。
胶囊内窥镜上的DB2技术
医疗设备今后的发展方向有四个特点：第一是微创，使设备对人体的损伤尽可能小；第二是智能化，也就是说需要有计算机相关的技术应用在其中；第三是一次性使用，减少交叉感染的风险；第四是医疗设备一定要具有高精度的特点，测试结果越准确，医生越容易确诊。以MEMS技术为核心的医疗设备能够很好地满足这四个要求，因此具有广泛的应用前景。
MEMS（Micro Electro Mechanical Systems）是微机电系统的缩写，采用这种技术的产品的主要优点是体积小、重量轻、能耗少、响应快、成本低等，基于MEMS技术的医疗器械是国际上大公司研究的热点。早在2000年，金山科技就将胶囊内窥镜技术作为公司的研发重点进行投入。
OMOM“胶囊内窥镜”是典型的MEMS医疗器械，并且是全球唯一的远程可控的胶囊内窥镜产品。在使用过程中，不仅可以按照设定的参数对消化道进行拍照，而且可以接受医生发送的指令，调整成像的质量和频率，在临床应用中具有很强的灵活性。
但是在诊断过程中，检查每一个部位都会产生大量的图像数据，智能胶囊可以在肠胃里连续工作8个小时，这个过程会产生5万多张图片的数据量，图片数量巨大，如果能有效管理和利用这些图片来进行准确的诊断，将有助于胶囊内窥镜推广到健康体检人群。
基于这种情况，IBM为金山科技提供了一个基于DB2数据库的IT平台。通过应用IBM的信息化技术和设备，提升了金山科技产品的市场竞争力，优化了产品性能，实现了更强大的数据管理，更快、更便捷的数据查询，更精确、更可靠的数据分析，有助于医生快速准确地作出诊断，从而让病人得到及时治疗。
“IBM在国内医疗信息化领域处于领先地位，一直参与到重大的医疗信息化创新项目中。IBM在数据管理方面非常有优势，不仅拥有优秀的软件解决方案，硬件和服务也同样出色。”当被问到为何选择与IBM合作时，金山科技技术总监CTO李向东如是回答，“作为重庆医疗产业中的龙头企业，我们的目标是希望成为全球MEMS医疗技术的领导者，因此我们非常希望借助IBM的领先技术在这个领域实现创新。目前，我们在每套系统上都安装了IBM DB2试用版，并运行我们自己开发的数据库软件。”
在IBM的信息化解决方案协助之下，医疗图像的信息化处理得到了极大的改善，诊断时间从过去1～2个小时缩短到5分钟以内。OMOM“胶囊内窥镜”固有的无创、安全等优点，再加上信息化的处理手段，使它的作用大大增强了，原本只有肠胃病人在没办法的情况下才进行胃镜检查，而现在肠胃稍有不适的健康人群也可以考虑进行胶囊内镜检查，不必承受痛苦，也不必长时间等待检测结果。
OMOM“胶囊内窥镜”系统的成功研制不仅为金山科技带来了巨大的商业效益，更重要的是它打破了国外公司对医疗设备市场的垄断，并在研发能力上超越了主要竞争对手，率先实现了“胶囊式内窥镜”的双向通讯。
健康管理：IT合作上新高度
作为国内医疗科技产业和全球信息服务业的领军企业，金山科技与IBM达成战略协议，共同开发高端医疗器械市场：通过结合IBM在信息化和数字化方面的服务能力，从设备和软件方面进行合作，金山科技实现了从医疗产品供应商到医疗服务提供商的角色转型，推出了基于胶囊内窥镜技术的信息化健康管理业务。
谈到未来对胶囊内窥镜技术的应用时，李向东表示：“今后我们希望利用胶囊内窥镜产品推出三项主要业务：一是对疑难杂症的诊断，克服传统技术不能看到小肠内病变的问题；二是把胶囊内窥镜用于健康人群的体检中；三是利用IBM的技术把医院体检的业务扩大，我们不但要把IBM的技术和设备用于胶囊内窥镜的服务，而且还要探讨怎么用于其他体检健康管理。体检以后病人的数据管理、图片筛选也是一项繁重的工作，这就是未来我们的影像数据中心将要承担的重任。”
当然要达到以上这些目标不可能一蹴而就，详细的部署和安排是转型过程中的必要步骤。为了使转型可以顺利完成，金山科技与IBM的合作将分成三个阶段进行：在推广阶段，金山科技将通过自己的产品，把IBM的图形工作站直接应用到医院；然后利用IBM提供的培训机会，对医疗人员进行设备和软件应用的培训，为消化科的网络化和信息化做好准备；最后，与医院的总信息系统进行联网，然后通过体检的方式把IBM的设备和技术从为胶囊内窥镜服务，扩大到为病人进行健康管理的服务中。
延伸阅读：胃镜的发展史
胃镜检查是目前诊断食管、胃和十二指肠疾病最可靠的方法，其他任何检查方法包括上消化道钡剂造影、胃电图和胃肠道彩色B超等都不能替代它。胃镜检查能直接观察到被检查部位的真实情况，还可通过对可疑病变部位进行病理活检及细胞学检查，以进一步明确诊断，是上消化道病变的首选检查方法。
最早的胃镜是德国人库斯莫尔在1868年借鉴“江湖吞剑术”发明的库斯莫尔管，它其实就是一根长金属管，末端装有镜子。但这种胃镜容易戳破病人的食道，因此不久就被废弃了。
1950年，日本医生宇治达郎成功发明了软式胃镜的雏形——胃内照相机，它借助一条纤细、柔软的管子伸入胃中，医生可以直接观察食道、胃和十二指肠的病变情况。
纤维内窥镜从上世纪50年代就应用于疾病诊断，检查消化道的纤维内窥镜种类较多，如纤维食管镜、纤维胃镜、纤维十二指肠镜、纤维小肠镜、纤维结肠镜和纤维胆道镜等。这些纤维内窥镜细而且软，易弯曲，医生可以直接看到所检查器官的情况，比钡剂造影检查效果好。利用它能发现病变是什么性质，还可以在病变部位取出小块标本作病理检查，对诊断很有帮助。
目前临床还在使用的胃镜是电子胃镜，它具有影像质量好、屏幕画面大、图像清晰、分辨率高、镜身纤细柔软、弯曲角度大、操作灵活等优点，并有存储、录像、摄影等多种功能，便于会诊及资料保存。
可以看出，以上各种胃镜检查，都要将带有传感器的管状体通过口腔伸入人的胃部，因此病人相当痛苦，有的病人需要麻醉才能插入。而智能胶囊胃镜的出现改变了胃镜发展的历史，它让病人彻底摆脱了痛苦。
编辑点评：智慧医疗彰显创新未来
智能胶囊虽小，但充分体现了IT技术为传统医疗带来的革命性意义。IBM认为智慧医疗应该具备六个特征：互联互通、协作、预防、普及、可靠并具备创新的特质。
在互联网与物联网的融合下，这颗集传感器、处理器等于一身的胶囊在经过信息化的“改造”后，具备互联互通的特性，借助不同IT设备的协作，在健康体检中实现了普及，这样在没有发生肠胃疾病的早期，就可以进行检查来预防肠胃疾病的发生。更重要的是，它消除了大家对于肠胃检查的恐惧感，为老百姓带来了便捷、精确、安全的医疗体验。