2008年，GE公司生產(chǎn)的第一代掌上超聲VSCAN1.0在美國上市，引起轟動，并分別被美國《時代周刊》和知名科普雜志《科技新時代》評為“2009年50項最佳發(fā)明”和“2010年100項最佳科技成果”。

雖然這一設備當時的市場表現(xiàn)不盡人意，但不可否認的是，由于掌上超聲的便捷性，以及具備實時復合成像技術(shù)和自動掃描等強大功能，即使是面對高難度的病例也能夠獲得高質(zhì)量的圖像，也可以使醫(yī)生更簡單、迅速地獲取診斷信息，從根本上改進了醫(yī)生對疾病的診斷流程和對病人的關懷方式。

隨后的十余年里，越來越多的器械巨頭和創(chuàng)新企業(yè)開始入局掌上超聲這一新興藍海市場，投資者也不斷加碼。

據(jù)了解，今年7月，開發(fā)便攜式超聲設備和配套AI驅(qū)動的云平臺的醫(yī)療技術(shù)初創(chuàng)公司Exo Imaging（以下簡稱“Exo”）宣布完成2.2億美元的C輪融資，自此，Exo的融資總額已超20億元，投資者不乏Intel Capital（英特爾資本）這類明星投資機構(gòu)。

一段旅行，推動了Exo的誕生

2000年，美國康寧公司以7.5億美元的價格收購了開發(fā)有國際上第一套MEMS微電子機械系統(tǒng)商業(yè)軟件的公司IntelliSense，作為IntelliSense硬件業(yè)務部門負責人的Sandeep Akkaraju在收購完成之后選擇背包旅行穿越非洲，正是這段旅行，推動了后來Exo的創(chuàng)立。

非洲作為世界第二大陸，總?cè)丝诮?3億，并以年均2%以上的速度增長，且非洲也是發(fā)展中國家最密集的大陸，工業(yè)化和城鎮(zhèn)化還處于起步階段，因此非洲也被譽為“希望的大陸”。但同時，非洲大多數(shù)地區(qū)的醫(yī)療保健水平仍有極大的提升空間。

這段穿越非洲的旅行，讓Sandeep Akkaraju意識到醫(yī)療設備的缺乏是如何使大量可治療和可預防的疾病發(fā)展成為難以治愈的疾病，并影響整個地區(qū)的醫(yī)療健康水平，這也再次激發(fā)了Sandeep Akkaraju用技術(shù)改變醫(yī)療保健的愿景。

結(jié)束非洲之旅后，Sandeep Akkaraju連同合作伙伴重新從康寧公司收購回IntelliSense，并擔任CEO一職，隨后又在2008推出了AR傳感器公司Jyve（現(xiàn)已被半導體公司Fairchild Semiconductor收購）。可以說，Sandeep Akkaraju的創(chuàng)業(yè)之路，從未停歇。

在不斷創(chuàng)業(yè)的過程中，Sandeep Akkaraju逐漸結(jié)識了Janusz Bryzek（現(xiàn)為Exo董事會主席）、Yusuf Haque（現(xiàn)為Exo CTO）和 John Kokulis等人，并于2015年合作創(chuàng)立了Exo。

聚焦掌上超聲，打造臨床醫(yī)生的下一個“聽診器”

據(jù)WHO數(shù)據(jù)顯示，世界上有2/3的人口無法獲得醫(yī)學影像服務，其余1/3當中的大部分患者需要等待數(shù)周和數(shù)月的時間才能獲得醫(yī)療掃描檢測服務和診斷結(jié)果。

以超聲檢查為例，傳統(tǒng)大型超聲器械存在體積大、笨重、無法移動和價格高昂等缺點。對醫(yī)院來說，采購大型超聲設備花費不菲，也需培訓專業(yè)醫(yī)生；對患者來說，使用場景有限，必須到專門的科室檢查，一般都要提前預約或排隊等待，程序也相對繁瑣。

便捷式超聲設備則正好可以彌補這些弱勢。首先，掌上超聲的易攜帶性和易操作性，都能大大提高診斷效率，方便進入臨床科室，以及下沉到基層；其次，在價格方面，掌上超聲也有極大的優(yōu)勢。

Exo的成立，正是為了推動優(yōu)質(zhì)醫(yī)療診斷服務的可及性。作為一家技術(shù)驅(qū)動的公司，團隊的技術(shù)基礎顯然是公司發(fā)展的重中之重，而這也是Exo的優(yōu)勢所在。

Exo 聯(lián)合創(chuàng)始人兼董事會主席Janusz Bryzek博士，于波蘭華沙技術(shù)大學獲得電氣工程碩士學位和博士學位。他聯(lián)合創(chuàng)立了 11 家硅谷 MEMS 公司，產(chǎn)品包括 MEMS 傳感器（壓力、加速度、陀螺儀）、MEMS 微結(jié)構(gòu)（鏡子）、基于傳感器的片上系統(tǒng)（無線壓力傳感器、帶有嵌入式傳感器融合的運動傳感器）和系統(tǒng)（光開關、醫(yī)學超聲成像儀）。他還擔任過 40 多家初創(chuàng)公司的顧問或董事會成員。

聯(lián)合創(chuàng)始人&CTO Yusuf Haque博士擁有35項專利，曾先后任職于SliceX/Crest、Maxim等企業(yè)，深入接觸了數(shù)字X射線成像芯片及相關產(chǎn)品的設計研發(fā)，并參與30余個集成電路了商業(yè)化落地。此外，他還在電氣與電子工程師協(xié)會（IEEE）任職了20年，并擁有卡爾頓大學的電氣工程博士學位和圣克拉拉大學的碩士學位。

從左至右依次為Sandeep Akkaraju、Janusz Bryzek、Yusuf Haque

Exo的其余核心團隊成員則大多來自蘋果、谷歌、GE、美敦力等跨國大企業(yè)，不僅能夠在創(chuàng)新超聲波技術(shù)的開發(fā)上提供支持，同時也具備將產(chǎn)品推廣至市場的經(jīng)驗。

以壓電式MEMS超聲波換能器為核心

自成立以來，Exo的使命就是讓每一位醫(yī)護人員和臨床醫(yī)生都能用上診斷級的醫(yī)學成像設備，從根本上改變高質(zhì)量醫(yī)學成像和治療器械的經(jīng)濟型、可用性和可獲得性。

隨著的時間的推移，在Exo的設想里，掌上超聲設備在未來可以做到普通消費者也能使用，因此實現(xiàn)設備的高性能和低成本則是團隊主要面臨的挑戰(zhàn)所在。

早期，基于團隊成員在電容式傳感器領域的豐富研發(fā)經(jīng)驗，Exo選擇探索電容式MEMS超聲波換能器（CMUT）技術(shù)（將MEMS與ASIC集成于一顆芯片）。CMUT是30年前研發(fā)出現(xiàn)的技術(shù)，但近幾年才被被應用于掌上超聲設備，這一領域的標桿企業(yè)Butterfly正是采用了CMUT技術(shù)實現(xiàn)了超聲設備的小型化，并從根本上改變了超聲產(chǎn)品的設計思路。

然而研發(fā)中Exo團隊發(fā)現(xiàn)CMUT與傳統(tǒng)的PZT換能器相比存在一些缺點，于是改用壓電式MEMS超聲波換能器（PMUT）方案作為發(fā)展方向，并開發(fā)出了面向醫(yī)學成像應用的集成可制造PMUT換能器Cello。這一突破性技術(shù)不僅是Exo迄今為止完成的最大技術(shù)挑戰(zhàn)，而且也是同類產(chǎn)品中的唯一。

據(jù)了解，Cello由4096個換能器構(gòu)成，所采用的PMUT技術(shù)是一種高能效換能器架構(gòu)，不僅克服了傳統(tǒng)床旁超聲設備中基于壓電晶體的換能器的頻譜限制，可用一個探頭取代多個傳統(tǒng)探頭，而且結(jié)合了CMUT和傳統(tǒng)PZT換能器的優(yōu)點，如成本低、高聲功率、穩(wěn)定和線性、寬頻帶工作，此外還提供了低工作電壓等額外優(yōu)勢。

借由該項技術(shù)，Exo掌上超聲可直接用于全身組織結(jié)構(gòu)成像，清楚查看血管系統(tǒng)和肌肉骨骼特征，同時通過與3D聲波束、微波束和高速計算的結(jié)合，Cello能夠獲取和切割3D體積圖像，使得成像更加直觀。

正是由于擁有強大的底層技術(shù)，Exo的掌上超聲設備可做到適用于擁有特殊身體狀況的患者（肥胖、超重等），通常這些患者很難使用常規(guī)手持超聲設備進行超聲診斷。

現(xiàn)階段，Exo正在與醫(yī)院合作進行臨床試驗，同時積極推進掌上超聲設備的FDA批準工作，與此同時，為保障產(chǎn)品后續(xù)的市場化，Exo已于2020年成功實現(xiàn)了開拓全球供應鏈的目標，以保障大范圍的市場分銷。

打造床旁超聲工作流程解決方案，布局醫(yī)學影像生態(tài)系統(tǒng)

Sandeep Akkaraju曾對外公開表示，Exo的愿景是建立一個不受物理高墻限制的 醫(yī)療保健系統(tǒng)，每個決策都將去中心化的醫(yī)療保健放在首位，因此Exo的硬件產(chǎn)品和軟件也是協(xié)同設計的。

為了優(yōu)化超聲工作流程，Exo推出了一款專為整個醫(yī)療系統(tǒng)設計的智能、直觀的即時醫(yī)療超聲工作流解決方案Exo Work，可在急診或者診所等應用場景無縫銜接工作。

據(jù)了解，Exo Work能夠在60秒內(nèi)完成病例篩查、歸檔和計費，解決了長達數(shù)十年的工作流程問題。

且該軟件幾乎適用于所有的床旁超聲設備，并可安全地到醫(yī)院使用的EMR和PACS系統(tǒng)中，以容納成像和通信，連接的便利性最終使互動操作成為現(xiàn)實。

更重要的是，Exo Work的遠程質(zhì)量保證可以允許患者通過遠程醫(yī)療進行超聲波掃描，患者可以在家中使用探頭，并由經(jīng)驗豐富的豐富的醫(yī)護人員遠程引導操作。

AI加持，擴大技術(shù)應用場景

隨著AI技術(shù)的飛速發(fā)展，各種場景化應用正滲透到日常生活的各個方面，醫(yī)療健康行業(yè)也不例外。

近年來，超聲設備除了在原有龐大“身軀”的基礎上衍生除了小巧輕便的掌上超聲類型，超聲檢查也正在由經(jīng)驗主導向智能診斷方向轉(zhuǎn)變。

AI+超聲，同樣是Exo的未來產(chǎn)品開發(fā)方向，這不僅可以為醫(yī)護人員更好的實時訓練和指導，以獲得符合診斷規(guī)范的有效影響，也能輔助醫(yī)護人員進行圖像處理。此外，Exo還計劃建立實時成像平臺，可用于手術(shù)機器人或內(nèi)窺鏡手術(shù)的輔助進行以及非侵入式神經(jīng)調(diào)節(jié)和藥物輸送系統(tǒng)。

為適應公司未來的發(fā)展規(guī)劃，Exo不排除會通過并購AI相關產(chǎn)品的方式幫助業(yè)務快速推進，Janusz Bryzek也曾對外表示會將嵌入AI的傳感器產(chǎn)品作為收購的潛在標的。

可下沉至基層醫(yī)療的掌上超聲，國內(nèi)發(fā)展幾何？

在整個超聲領域，掌上超聲憑借其應用范圍廣和操作便捷等優(yōu)勢，創(chuàng)造了一片巨大市場。目前，全球已有上百家企業(yè)進入了掌上超聲的賽道，其中不乏GPS這類超聲領域的領導者，但更多參與者和技術(shù)推動者的仍是初創(chuàng)企業(yè)，在這一領域，國內(nèi)企業(yè)與國外企業(yè)基本同步。

2016年8月，國內(nèi)首款掌上超聲（朗昇科技生產(chǎn)）正式投入醫(yī)學使用，隨后，索諾星和蘇州斯科特也相繼獲批。

伴隨著我國基層醫(yī)療的不斷崛起，醫(yī)院門診開始向基層醫(yī)療轉(zhuǎn)移，基層成為了小型無創(chuàng)診斷設備的主要使用場景之一。據(jù)國家衛(wèi)健委統(tǒng)計中心數(shù)據(jù)顯示，截至2020年11月底，全國醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)數(shù)量達103.1萬個，其中基層醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)數(shù)量為97.8萬個，與2019年11月底相比增加近兩萬。未來掌上超聲的巨大市場，由此可見一斑。

政策方面，掌上超聲的發(fā)展也不斷受到利好。2016年科技部發(fā)布的國家“十三五”重大研發(fā)項目中，手持超聲設備也名列其中。2017年，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發(fā)了《關于深化審評審批制度改革鼓勵藥品醫(yī)療器械創(chuàng)新的意見》，鼓勵國產(chǎn)醫(yī)療器械創(chuàng)新。

在政策和市場的雙重推動下，我國掌上超聲市場可以說是百花齊放，也涌現(xiàn)出了一批諸如思多科、優(yōu)途科技、深至科技、飛依諾等企業(yè)的優(yōu)質(zhì)公司。

同Butterfly一樣，思多科也將底層平臺算法和人工智能算法封裝到ASIC芯片上，借助搭載的智能診斷模塊，將超聲的常規(guī)使用場景搬出單一影像科室，進入各臨床科室，大大拓展了使用場景與市場規(guī)模，使診斷更為精準且盡量降低對高水平專家經(jīng)驗的需求，很利于向基層推廣。

專注于便攜智能超聲影像設備研發(fā)的優(yōu)途科技所推出的全數(shù)字掌上超聲診斷儀MU3C則是國內(nèi)首款掌上超聲視診器。

AI+掌上超聲方面，全球范圍內(nèi)，澳大利亞Signostics、美國Butterfly，以及國內(nèi)的深至科技、朗昇科技、思多科等企業(yè)均在這一領域有所布局，國內(nèi)企業(yè)并不落于人后。

以深至科技為例，通過大量高質(zhì)量數(shù)據(jù)訓練和算力分布，深至科技克服了將AI搭載至掌上超聲的高算力、實時性的技術(shù)壁壘，解決了實時動態(tài)成像的痛點，并將自主研發(fā)智能化、小型化AI設備作為了公司的未來發(fā)展路徑之一。

操作便捷，智能化，有效降低醫(yī)療成本，相信憑借這些優(yōu)勢，掌上超聲設備可以在未來做到真正成為醫(yī)護人員的聽診器。