眼睛，直径不到3厘米，却是自然界最精巧的光学系统。
若要“维修”这套系统，曾经，医生只能用普通的“放大镜”，在狭小的区域内借助二维平面视角开展手术。眼表之下究竟是何种病灶，只能依靠经验推断。
从清华大学走出的“90后”青年创业者王颖奇，联合该校科研团队，共同创立图湃医疗。他们研发的眼科扫频OCT（光学相干断层扫描）设备打破国际垄断，全球首款具备术中实时三维OCT导航功能的智能手术显微镜更是走在世界前列。这些设备仿佛赋予医生“透视眼”，让眼部深层次病灶一览无遗，显著提升了术中决策的精准性。
现在，拥有北京创新基因的眼科高端诊疗装备，正快步走向全球。
在方寸之间“盲潜”
人眼负责中心视力和精细视觉的黄斑区，直径仅有数毫米，厚度还不到0.5毫米，却集中了约600万个视锥细胞。这些细胞将光信号转化为神经电信号传回大脑，一旦黄斑区受损，唯有练就“绣花”般精湛技艺的眼科医生，才有能力为患者守护残存视力。
普通外科手术中，操作精度达到毫米量级就能基本满足手术需要。但在视网膜黄斑区，手术器械的移动精度要达到10微米量级，相当于一根头发丝直径的七分之一。这种极致精度的要求，源于黄斑区的脆弱与精密，作为负责中心视力和精细视觉的核心区域，任何细微的手术源性创伤都可能导致严重的视觉功能损害。然而，能驾驭这种“显微级”手术的医生极为稀缺。我国目前有4.5万余名眼科医生，其中有能力完成复杂眼底手术的不足十分之一，人才缺口显著。手术工具视野的局限，是导致这种缺口的关键原因之一。
“传统的眼科手术显微镜，本质上是一种特殊的‘放大镜’，只能帮助医生看到放大的平面影像。至于平面之下的眼部深层结构究竟如何，就要依靠医生的临床经验去分析、判断。”图湃医疗首席执行官王颖奇表示，这种依赖经验的操作模式，对医生的专业水平提出了极高要求。
“海面”之下，暗流涌动。
眼底一处不正常的凸起、一块颜色异样的区域，究竟是水肿、血肿、囊肿还是肿瘤，医生通常要综合前期影像学检查结果、术中手术器械的轻微触碰感知，以及患处的外观、患者的年龄、既往病史等多种因素，依靠临床经验躲避手术中的“暗礁”、完成病灶“排雷”。王颖奇回忆起自己观摩手术时的场景：“有时医生面对一个不明性质的病灶，为了精准判断其类型，需要经过半小时以上的反复尝试，一台复杂手术往往要花费三四个小时。”
除了面临决策上的重重困境，眼部精细复杂的解剖结构，也极大考验着术者的操作手感。眼部病灶常与周围血管、神经紧密交织。凭借二维平面影像在脑中构建三维解剖结构，再精准实施手术，年轻医生往往难以胜任。由于缺乏直观的三维影像技术，也导致手术效果无法及时评估，只能依靠术后数日的随访观察判断。一旦部分手术效果未达预期，还需要进行二次手术，无论对医生还是患者，都是沉重的负担。
术中导航设备，正是破解这一难题的关键方案。
当前常见的CT技术（X射线计算机断层扫描技术）能通过大面积扫描，呈现患者体内指定部位的三维图像。但在眼科领域，CT技术难以施展——CT成像仅有亚毫米级的分辨率，无法高精度重建眼部结构。
2017年，王颖奇发现了提升分辨率的钥匙。那年，他在清华大学电子系教授霍力团队的实验室里，第一次见到扫频OCT原理样机。“乍看起来像一截骨头。”回忆起当时的场景，王颖奇不禁笑了，“虽然它模样简陋，但成像速度、质量以及探查深度都让我惊讶。将样机贴近皮肤，皮下的细微结构都能看得一清二楚。”
其实，早在2014年，王颖奇就曾尝试推动医学影像领域的科技成果转化。“在攻读研究生期间，我主要从事生物荧光分子影像研究。当时我就意识到，一项科研成果的真正价值，不应只停留在论文上，而是要把它转化为实实在在的、有价值的成果。”然而，现实困难重重。此后一年，王颖奇在导师的指导下，独自一人依托实验室有限的设备开展研发，却以遗憾告终。“技术原理只是成果转化的一环，后续的产品研发、生产落地等环节都至关重要，缺一不可。”
生物医学工程与光电子技术的碰撞，激发了全新的“化学反应”。
在清华大学东南门外一间仅20平方米的小屋里，王颖奇和霍力带着团队，开始与那根“骨头”较劲。彼时，我国医疗器械领域的原始成果转化尚未形成规模，案例较少，王颖奇却立下了清晰而坚定的目标：3个月完成工程样机研发，1年半内拿到医疗器械许可证。
自信的底气，源于扫频OCT这条全新的技术路线。此前，霍力团队已经跑通了系统底层原理，激光器、高速采集卡、光电探测器等核心器件初步完成了实验室级研发，看似万事俱备。
团队如期实现首个目标，工程样机测试性能达到国际领先水平。可当样机送到医生手中时，反馈却给王颖奇泼了一盆冷水：“参数确实不错，如果患者是个木头人，这套设备倒是能用。”
“作为面向患者的医疗设备，我们完全忽略了人体工学设计，一个冰冷笨重的铁架托起头部，患者稍有动作，医生就得重新调试手柄；软件界面堆着上百个操作按钮，医生看得眼花缭乱、难以精准操作。”王颖奇坦言，这次“碰壁”给团队上了关键一课，“当时工程团队陷入了误区，觉得设备性能过硬就行，却从未站在医生和患者角度思考，忽略了他们在使用中的体验和感受。”
让诊断“一锤定音”
不了解医患双方的需求，那就想方设法学习。王颖奇和研发团队在医院里扎了根，一有时间就和医生一起接诊，观察医生如何为患者检查、手术，过程中有哪些难点、堵点。
OCT的工作原理，是用光作为“采样针”，在极短的时间里快速深入组织、提取图像。因此，扫描速度越快、深度越大，就能在有限的拍摄时间里获取更大范围、更清晰的图像。而在医生眼中，当时市场上基于OCT技术的眼科检测设备，扫描速度、深度都不够，没法给出一锤定音的诊断结论，只能用于辅助检查。
以糖尿病视网膜病变为例，医生需要获取从视网膜边缘至中心的全部区域图像，才可以完成诊断。由于当时OCT设备的扫描速度太慢，成像深度也不够，导致单次拍摄范围过小，因此，临床最常用的检查手段仍是造影检查。
“有些患者对造影剂过敏，需要留观1小时左右，这就导致科室检查节奏非常慢，一天也做不了几个患者。”王颖奇好奇地请教医生，为何不通过图像拼接的方式，用OCT技术完成检查？医生当即请患者配合进行演示。由于这类患者年龄偏大，又伴有视野缺失，无法根据医生的指令完成眼球转动和固视。“整个上午，我们尝试了十几名患者，只有一名患者的拍摄图像勉强能完成拼接，画面还是支离破碎，无法作为诊断和治疗的基础。”
王颖奇意识到，在医疗器械开发中，底层技术必须结合临床需求，才能实现转化。同时他也发现，即使是国际市场上的成熟OCT产品，扫描速度、范围等参数也尚未满足眼科诊断“金标准”的需求。于是，他彻底推翻了最初的样机设计思路，不断调高团队的研发目标：光电探测器转换的带宽速率要提升，扫描激光器要进一步提速，数据采集卡要高速处理海量数据……
快一点，再快一点。目标的背后，需要技术的底层革新。
其中，仅有手掌大小的数据采集卡，是整套系统研发中最难的一环。“它既是数据汇总的枢纽，也是整台设备的‘大脑’，涉及的元器件有几千个，上下一共4层线路板，嵌入的代码量巨大。”王颖奇和团队一开始就坚定了自主研发的方向，与中国科学院微电子研究所的成果转化团队展开合作，研制国产板卡。这个过程中，从软硬件设计到散热结构，从信号滤波到电磁兼容，处处是难题。
国产板卡的很多接口并不成熟，在医院环境做测试时，设备一天的报错次数可达10次到20次，兼容性需要持续优化。算力的大幅提升还引发了散热难题，系统过热便会“罢工”。同时，计算速度越快、带宽越大，噪声就越大，手机、平板电脑等电子产品稍一靠近，屏幕上立刻泛起雪花图像。
这项从零起步的研发，王颖奇和团队坚持了3年。“最崩溃的时候，我也纠结要不要去购买进口成品配件。但即使是最好的进口板卡，速率也只有我们需求的三分之一，靠不了任何人，只能咬牙坚持。”好在医生的使用反馈在一天天变好，给了团队坚持下去的动力。
终于，在2019年，北京迎来了首台眼科领域的创新医疗器械申报。王颖奇团队仅用了短短3周，就在北京协和医院和清华长庚医院顺利完成了200例临床试验，不论是图像质量还是设备各项参数，都让评审专家竖起大拇指。
“相较于国际市场上的同类产品，我们绝非简单的‘小修小补’，而是实现了各方面参数的全方位跃升。”王颖奇如数家珍地介绍着这款扫频OCT设备的卓越性能：每秒可完成40万次扫描成像，速度是当时进口同类旗舰产品的4倍以上；最大探测深度从传统的两三毫米提升至14毫米，能更清晰捕捉深层组织细节；成像角度从50度拓展至120度，实现更广范围的视野覆盖……操作上更是做到了一键“傻瓜式”便捷，患者只需睁眼10秒，就能快速完成检查，大幅提升诊疗效率。
设备功能的全方位大幅提升，也推动超高速超广角血流成像技术在次年成功写入我国眼科诊断指南，成为临床诊断的“金标准”。目前，在全国排名前300位的眼科医院中，这套设备已实现了100%全覆盖，国内市场总装机量突破1000台，市场占有率位居行业第一。
“更让我们引以为傲的是，这样的市场占有率不是通过低价策略实现的。依靠领先的性能，图湃产品的售价高于同类的进口设备，却依然能得到广大临床医生的高度认可。”王颖奇的语气中满是自豪，他说，这份认可的背后，离不开研发过程中团队与一线医生的协同创新，“在实际诊疗场景中，我们的设备为医院大幅提升了诊疗效率，优化了就诊体验，这就是医工融合的核心价值所在。”
为手术刀装“导航”
产品一炮而红，王颖奇团队却并未就此止步。他们瞄准了一个全世界范围内都无人实现的路线：将超高速扫频OCT技术集成到眼科显微镜中，为眼科医生提供手术中的实时“导航”，并将眼科手术显微镜的分辨率从亚毫米级提升至微米级，让手术操作更精准、更安全。
“术中扫频OCT导航显微镜几乎适用于所有眼科手术。”王颖奇用通俗的比喻，道出了这项技术的核心价值，“这就像开车，以前开手动挡，新手总要分心关注换挡、踩离合，常常顾此失彼；而我们的设备就像自动挡汽车，帮医生省去繁琐的操作顾虑，让他们能将全部精力集中在手术细节上，精准完成每一步操作。”
要实现这个路线，难度也是空前的。作为检查设备时，OCT允许一定的计算延时，即便耗时一两分钟处理数据，也不会影响检查结果；可用于手术导航时，要求却极为严苛——延时一旦超过100毫秒，图像就会出现拖影，直接影响手术安全，这是不可逾越的“红线”。而用扫频OCT技术，在几十毫秒内完成大范围三维图像的采集、存储、计算和重建渲染，这是从未有人实现过的高难度目标。
研发之路布满荆棘。项目的可行性论证持续了近半年。团队启动研发后，各种问题雪片般飞来：数据采集卡性能要继续提升，数据处理体量大幅增加，光学机械结构更加复杂，整体设备的元器件数量是此前扫频OCT设备的5倍。“更棘手的是集成过程中器件间的交互与干扰，几乎每个器件都要重新设计、反复测试。”王颖奇回忆，当时曾有业内人士直言，设备的研发目标定得太高，有些“不自量力”。
“我们每一次立项、每一次攻坚，都是在突破极限，把不可能变成可能。”王颖奇坦言，团队始终坚守一个信念：要么不做，要做就做到极致，“好在每一仗我们都打赢了！”2025年，全球首款具备术中实时三维扫频OCT导航功能的智能手术显微镜获得国家药监局颁发的二类医疗器械许可证，正式上市销售。
王颖奇永远忘不了首台OCT导航显微镜装机的那一刻。“我和几位工程师推着设备走进医院大厅，亲手拆开外包装、剪开封条，一步步完成安装。”他回忆，“第一台设备进院时，还有不少医生心存疑虑，不愿让它进入自己的手术室。而到第二台设备安装前，手术室却争相发出邀请，希望它能优先入驻。”
如今，在白内障手术中，患者的角膜内皮、前后囊、悬韧带状态及前房得以稳定地实时呈现，大幅提升了撕囊、劈核等操作的精准度；在玻璃体视网膜手术中，水肿、囊肿、肿瘤等组织异常状况被清晰区分，辅助医生精准控制切除深度与范围；在眼底血管疾病手术中，术中血流信息实时显示，为手术决策提供可靠支撑……
有了图谱化、定量化的三维图像，医生不再需要花费精力去“揣摩”病灶。这不仅能帮助年轻医生加速成长，更能确保主刀医生将全部注意力集中在操作本身，每一次操作，皆是有的放矢。
2026年1月，国家医保局更新了收费指南，术中扫频OCT导航被纳入独立收费项，越来越多的患者因此受益。“眼科手术拖不得，早一天手术，病程就早一天止步，患者就多一分康复的希望。”王颖奇说，OCT技术的发展，让更多的眼科医生具备开展复杂手术的能力，对基层患者而言，这是最实在的福利。
在更前沿的领域，王颖奇团队正在推进新的布局。这一次，他们的目标是神经外科手术显微镜项目，瞄准脑机接口手术的实时导航需求。“脑机接口系统要实现更复杂的功能，就需要获取足量的、高精度的脑电信号，也就需要高通量电极精准植入，术中OCT导航在其中将发挥重要作用。”王颖奇说，相较于眼科手术，神经外科手术需要更长波长的激光器、更高功率的设备，“所有的关键部件都要升级，很多技术难点无法在前人的文献里找到答案，唯有坚持不懈地探索。”
创业9年，图湃医疗历经“三迁”，最终选择在昌平国际医疗器械城扎根。“高端医疗装备的研发对上游的依赖度很高。昌平是北京医疗器械企业数量最多的区域之一，又有高校资源优势，对研发和生产帮助很大，目前我们已经基本实现了设备量产。”王颖奇介绍，图湃医疗的眼科OCT设备不仅覆盖国内主要医疗机构，还批量销售至海外，2025年海外销售额突破1000万美元，其中70%销往德国、意大利、法国等欧洲发达国家。
前不久，北京市首个智能眼科医工产业园——中关村（昌平）智能眼科医工产业园也在昌平国际医疗器械城落地，图湃医疗作为联合发起单位之一，共同参与园区的平台建设、项目引进与项目孵化工作。“我希望，未来这里能成为一个真正的创新基地，不仅仅着眼于一两款产品，而是能推动更多的国际创新成果产出，创造临床价值。”王颖奇说。
编辑：李华山
