AI定制“生命補丁”讓患者重展笑顏

工作人員展示義耳。

科幻電影中，用一臺機器“打印”心臟或皮膚的場景，曾讓無數(shù)觀眾驚嘆。如今，AI定制加快了這一科幻場景照進現(xiàn)實的腳步——

近日，從甘孜到秦嶺腳下，一場跨越千里的公益救助，幫助一位4歲的小女孩實現(xiàn)了一個愿望——因意外失去的鼻子又“回來了”！

看著小女孩欣喜地輕輕觸碰著自己“原生”的鼻子，西安交通大學(xué)機械學(xué)院正高級工程師王晶覺得，一切努力的意義在這一刻都具象了。

AI數(shù)字醫(yī)療定制再造“原生”鼻子

“阿媽，我看到的是真的嗎？”近日，陜西麥克斯韋醫(yī)療科技有限公司（以下簡稱“麥克斯韋”）實驗室里，來自四川甘孜的4歲女孩拉真（化名）看著鏡子里的“新鼻子”，用手指輕輕觸碰自己的鼻尖，臉上露出久違的笑容。拉真這個“新鼻子”，得益于王晶團隊在3D生物打印與仿生組織工程領(lǐng)域的突破性進展。

據(jù)介紹，拉真在三個月大時，曾遭到黃鼠狼的意外襲擊，鼻子被咬去了大半。為幫助拉真“找回”鼻子，父母帶她去過很多醫(yī)院，但因其尚未成年，傳統(tǒng)手術(shù)無法有效展開。隨著孩子慢慢長大，2023年華西口腔醫(yī)院將這個病例轉(zhuǎn)給王晶團隊。

王晶是秦創(chuàng)原“e起創(chuàng)”計劃入孵企業(yè)麥克斯韋的創(chuàng)始人、董事長。專注于醫(yī)療數(shù)字化定制領(lǐng)域，麥克斯韋公司主要為患者提供個性化器官定制，并已在義耳、義乳等方面有不少成功案例。

“了解到孩子的情況后，心情久久無法平靜，醫(yī)療的終極使命不僅是治療疾病，更是幫助人們在生命的無常中找到生活的美好。”王晶決定為小女孩診療，并承擔(dān)全部醫(yī)療費用。

3月14日上午，在麥克斯韋實驗室里，王晶告訴記者，首次面診時，團隊對拉真的基本情況做了詳細了解，并采集相關(guān)數(shù)據(jù)。前不久，拉真隨父母再次來到西安，王晶團隊借其生成式AI與定制化工藝，精準構(gòu)建出與拉真殘存組織精準契合的義鼻模型，經(jīng)過制作、定型與上色等程序，最終完成佩戴。

“從效果來看義鼻與小女孩面部結(jié)構(gòu)嚴絲合縫，膚色也很匹配，可以說很成功?！蓖蹙дf，未來隨著孩子成長，可能每隔幾年還需要更換，他們將持續(xù)跟進，為拉真的健康成長保駕護航。

從甘孜大山到秦嶺腳下，這場跨越千里的公益救助，是仿生技術(shù)和滾燙人性的生動注腳。

秦創(chuàng)原扶持 助力公司快速成長

據(jù)了解，王晶在美國威斯康星大學(xué)密爾沃基分校拿到博士學(xué)位回國后，先是在中科院蘇州醫(yī)工所工作。2016年，通過人才引進計劃進入西安交通大學(xué)。從事個性化精準醫(yī)療10余年，王晶已有豐厚的科研積累。

“王博士，您能不能把這個產(chǎn)品的價格給咱們打下來？”2018年以來，醫(yī)療領(lǐng)域頻頻向王晶拋出這個問題。醫(yī)生們口中的產(chǎn)品是義乳，市場高端產(chǎn)品的售價為50萬元。

據(jù)權(quán)威報告，中國義乳市場需求量超過50萬個。當時，市場上以日本和歐美企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品為主。

“對于女性來說，乳腺癌不僅是生理疾病，術(shù)后心理上也要承擔(dān)很大的痛苦。因此，有不少女性因為拒絕手術(shù)，最終失去了生命。”王晶說，義乳在很大程度上可以撫慰患者的情緒和精神，但中高端產(chǎn)品價格較高，讓很多患者無力承擔(dān)，這也是他們團隊創(chuàng)業(yè)的起點。

2019年，西安交大教授、中國工程院院士盧秉恒牽頭籌建的國家增材制造創(chuàng)新中心成立，王晶在該中心工作期間，和團隊進行了多項醫(yī)工技術(shù)與服務(wù)的開發(fā)應(yīng)用，與全國100多家三甲醫(yī)院有過技術(shù)交流與合作，義乳、義耳、義鼻等產(chǎn)品逐漸進入王晶的視野，結(jié)合自己20余年醫(yī)工交叉，以及10余年的個性化精準醫(yī)療經(jīng)驗，王晶創(chuàng)業(yè)進入醫(yī)療數(shù)字化定制領(lǐng)域。

經(jīng)過市場調(diào)研和技術(shù)論證，搭乘“三項改革”與秦創(chuàng)原的春風(fēng)，2022年麥克斯韋注冊成立。專注醫(yī)療數(shù)字化定制領(lǐng)域，以義乳為主打產(chǎn)品，同時還有義耳、義鼻、仿真皮膚等。

2023年10月，麥克斯韋加入秦創(chuàng)原“e起創(chuàng)”計劃，在秦創(chuàng)原發(fā)展公司的對接與幫助下，其順利入駐榆林秦創(chuàng)原（西安）主中心。王晶說，在秦創(chuàng)原發(fā)展公司的支持下，麥克斯韋參加陜西省科技成果轉(zhuǎn)化“三項改革”產(chǎn)業(yè)鏈路演，通過“以演代評”方式獲得省級科技資金補助；同時在企業(yè)管理、股權(quán)架構(gòu)、風(fēng)險控制、融資等方面幫助公司補齊短板，助力公司快速成長。

依托秦創(chuàng)原“科創(chuàng)飛地”模式，麥克斯韋構(gòu)建了“研發(fā)-轉(zhuǎn)化-產(chǎn)業(yè)”的創(chuàng)新成長路徑，在西安建立研發(fā)基地，深度對接榆林產(chǎn)業(yè)化資源，形成雙城協(xié)同的創(chuàng)新架構(gòu)。在秦創(chuàng)原賦能下，麥克斯韋還與華西醫(yī)院等共建聯(lián)合實驗室，開發(fā)出系列臨床級解決方案，獲得20多項獎項。王晶說：“從西安的實驗室到榆林的產(chǎn)業(yè)化基地，秦創(chuàng)原的全要素服務(wù)既讓我們能走得腳踏實地，又賦予了醫(yī)工融合仰望星空的底氣?！?/p>

為人形機器人打造更“類人”的皮膚

王晶團隊的競爭力在于軟硬件結(jié)合。2024年底，麥克斯韋醫(yī)療作為申請人（專利權(quán)人）受理發(fā)明專利7項，受理實用新型2項，授權(quán)1項發(fā)明專利，2項實用新型專利。

“我們進行了‘光機電算材’多學(xué)科聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)。”王晶介紹，其團隊以三大核心技術(shù)顛覆了傳統(tǒng)醫(yī)療模式：多參數(shù)建模技術(shù)，通過結(jié)構(gòu)光成像及多重光學(xué)成像等多態(tài)技術(shù)，實現(xiàn)毫米級精度還原人體組織的形態(tài)、力學(xué)與光學(xué)特征；生物仿體材料翻模制造技術(shù)，基于 “數(shù)字孿生” 預(yù)判材料穩(wěn)定性，攻克硅膠著色混合墨水等難題；光機電算一體化控制技術(shù)，在工業(yè) 4.0 協(xié)議下實現(xiàn)全流程溯源，建模、加工、測試工序無縫協(xié)同，效率提升 300%。

“產(chǎn)品通過全自動化掃描、繪制，根據(jù)患者身體特征，膚色、毛囊、毛孔甚至血管都可以逼真呈現(xiàn)。最高的分辨率大概是其他產(chǎn)品的20倍、材料成本的1/10。對比日本高端競品，麥克斯韋產(chǎn)品精度提升了10倍以上，價格僅為其1/10，實現(xiàn)了國產(chǎn)替代與高端醫(yī)療普惠化?！蓖蹙дf，目前，麥克斯韋已與陜藥集團、北京愛爾基金、知名醫(yī)美品牌等對接合作。

春晚舞臺上人形機器人“扭秧歌”爆火出圈， 兩會期間，“具身智能”首次被寫入政府工作報告，讓普通民眾對人形機器人的大規(guī)模應(yīng)用有了更多期待。

記者了解到，隨著研發(fā)不斷推進，王晶團隊通過AI生成模式，實現(xiàn)了義鼻、義肢等的智能化“量身”、“遠程”定制生產(chǎn)。 暢想未來，王晶說，未來機器人皮膚有望將集成多種感知功能，如觸覺、溫度、濕度、壓力等，能夠更全面地感知外界環(huán)境。隨著3D打印技術(shù)以及自動化硅膠打印上色技術(shù)的不斷發(fā)展和精度的提高，硅膠機器人皮膚的制造也將更加精細化和個性化，可以定制出高度貼合的皮膚，實現(xiàn)皮膚與機器人本體的無縫集成，提高機器人的整體性能和外觀效果。為了使機器人在運動過程中更加自然和靈活，新型硅膠材料的研發(fā)和制造工藝的改進將使皮膚能夠更好地適應(yīng)機器人的關(guān)節(jié)運動和身體變形，同時保持良好的傳感性能和外觀質(zhì)感，進一步提升機器人的仿生程度和人機交互體驗。

未來已來。王晶告訴記者，當前具身機器人產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展，近期其團隊已率先布局了機器人仿真皮膚領(lǐng)域，將與具身智能相關(guān)機構(gòu)展開深度合作。

“人形機器人也被認為是具身智能的終極形態(tài)，也是科技巨頭和各高校聚焦的探索方向。人形機器人的產(chǎn)業(yè)鏈上，陜西科技力量也能做出閃亮的成績，為工業(yè)升級提供值得信賴的具身智能生產(chǎn)力?！蓖蹙дf。