【中國傳動網(wǎng) 行業(yè)動態(tài)】 提到手術(shù)機器人，大家最先想到的就是“達芬奇”，然而，強大的“達芬奇”機器人僅適用于表面軟組織手術(shù)，根本做不了復雜的骨科手術(shù)。

骨科手術(shù)，尤其是骨盆和脊柱的手術(shù)，由于根本不可能解剖出深部的結(jié)構(gòu)，所以醫(yī)生只能開一個小口，在非常有限的視野下，僅憑自己大腦中對深部組織解剖的記憶和三維想象，配合著透視機來鉆孔打釘子。

不過，也正因為“達芬奇”在骨科手術(shù)上的短板，才誕生了我國自主研發(fā)、專門用于骨科手術(shù)的機器人——“天璣”。9月21日，在北京召開的首屆國際醫(yī)用機器人創(chuàng)新發(fā)展論壇上，積水潭醫(yī)院院長田偉向媒體介紹了這一全國醫(yī)工領(lǐng)域頂尖精英共同的結(jié)晶。

田偉表示，“天璣”引領(lǐng)骨科手術(shù)進入智能時代，引導醫(yī)生完成圖像配準、術(shù)前規(guī)劃、自動定位、術(shù)后驗證等置入操作，螺釘置入精度可達0.8毫米，屬于真正的“指哪打哪”。

據(jù)記者了解，“天璣”是由北京積水潭醫(yī)院、北京航空航天大學、北京天智航公司、中國科學院聯(lián)合研發(fā)，也是田偉團隊12年刻苦攻關(guān)的成果，擁有完全自主產(chǎn)權(quán)，是真正意義上的中國“智”造產(chǎn)品。

骨科醫(yī)生的“痛點”

人的能力的局限性，是臨床手術(shù)長期存在的瓶頸?！翱床灰姟⒋虿粶?、拿不穩(wěn)”是骨科手術(shù)的三大難題?！翱床灰姟笔侵羔t(yī)生無法看到內(nèi)部結(jié)構(gòu)；“打不準”是指鉆孔打釘時人手操作精度不夠；“拿不穩(wěn)”是人手的穩(wěn)定性很差。

田偉告訴《中國科學報》記者，骨科醫(yī)生最大的痛點就是“眼”和“手”，眼決定了手術(shù)的視野，由于手術(shù)在骨骼內(nèi)開展，人眼視覺會存在一定的誤差，導致?lián)p傷風險極高，即便通過透視技術(shù)看到內(nèi)部，得到的也是重疊影像，而且對人體的輻射損傷很大。不僅如此，骨科手術(shù)操作過程中，醫(yī)生手部動作控制力、穩(wěn)定性和重復性都不足，此外還有很多因素會影響醫(yī)生的穩(wěn)定發(fā)揮。

因此，骨科醫(yī)生們急需一雙特殊的“眼睛”，可以實時三維立體地看清人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以及電鉆螺釘打入的三維過程；也急需一雙特殊的“手”，可以一點不抖極其穩(wěn)定，又能精確地按照“眼睛”分析出的操作路徑，完成鉆孔和擰入螺釘?shù)倪^程。

正因為這些臨床需求，“天璣”應運而生。2016年11月16日，“天璣”骨科手術(shù)機器人正式獲得原國家食品藥品監(jiān)督管理總局頒發(fā)的醫(yī)療器械注冊證，并成功上市。田偉表示，目前，“天璣”已經(jīng)發(fā)展到第三代，是目前國際上唯一能夠開展脊柱全節(jié)段（頸椎、胸椎、腰椎、骶椎）、骨盆以及四肢骨科手術(shù)的骨科機器人系統(tǒng)。

征服最復雜手術(shù)

它沒有龐大的軀干，卻有著一只可多維度靈活轉(zhuǎn)動的機械手臂?！熬珳实?D機械眼和穩(wěn)定有力的機械臂，這一國際首臺通用型骨科手術(shù)機器人，使得骨科手術(shù)精準化、微創(chuàng)化、智能化?！闭劶皣a(chǎn)“天璣”，田偉頗感自豪。

在外科手術(shù)中，上頸椎被稱為手術(shù)的“禁區(qū)”，上頸椎畸形手術(shù)極為復雜。而“天璣”骨科機器人曾成功實施世界首例復雜上頸椎手術(shù)——寰樞椎經(jīng)關(guān)節(jié)突螺釘內(nèi)固定術(shù)。

“患者是位43歲的男性，嚴重寰樞椎先天畸形合并顱底凹陷?！碧飩フf，“這個病人手術(shù)危險性太高，醫(yī)生在表面肯定找不清楚大血管中間這個很細的通道，誰都不敢去打?！?/p>

鑒于患者病情罕見的復雜性，經(jīng)院內(nèi)專家討論，認為可以利用機器人高精度的長處輔助手術(shù)成功。田偉表示，由于骨科機器人嵌入了導航系統(tǒng)，可以隨時跟蹤患者的細微變動，精度大大提高，螺釘置入精度可達到亞毫米級，由此成功征服了上頸椎畸形這一脊柱外科領(lǐng)域最為復雜的手術(shù)。

田偉表示，在“天璣”的輔助下，可以將常規(guī)骨科手術(shù)標準化，如股骨頸螺釘內(nèi)固定術(shù)，機器人手術(shù)空心釘平行度及分散度均優(yōu)于徒手操作，可達到教科書式的標準效果。

另外，機器人也使得骨科手術(shù)微創(chuàng)化，“相比傳統(tǒng)術(shù)式，利用骨科機器人輔助手術(shù)時間可減少50%，出血量減少95%，微創(chuàng)切口長度僅2厘米，大大減少了軟組織損傷，也顯著減少了患者術(shù)中、術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率。”田偉說。

“安全”是第一前提

隨著機器人技術(shù)與人工智能的不斷融合，田偉表示，骨科機器人未來將不斷彌補人類能力的短板，超越人類的能力，甚至自主完成手術(shù)的。不過他同時強調(diào)，新發(fā)展階段下的骨科機器人將獲得更多“自主”的權(quán)限，但這一切必須以安全為前提。

清華大學副秘書長、北京清華工業(yè)開發(fā)研究院院長金勤獻在接受《中國科學報》記者采訪時也強調(diào)了安全的重要性。他認為人工智能雖然發(fā)展很快，但替代人類仍然非常遙遠，手術(shù)機器人是醫(yī)生助手的屬性短期內(nèi)不會改變。

“機器是不會累的，思維也一直是清晰的，所以它會一直保持著精準度。另外，未來醫(yī)用機器人一定還會與深度學習、人工智能更深入地結(jié)合，但是替代醫(yī)生還面臨著技術(shù)、倫理、法律等方面的諸多問題?！苯鹎讷I說。

對于國內(nèi)手術(shù)機器人的技術(shù)研發(fā)水平，金勤獻坦言仍然與發(fā)達國家存在一定的差距，特別是在設(shè)備使用的材料方面，但是在人工智能領(lǐng)域的研究，我國已經(jīng)走在國際前列。他表示，手術(shù)機器人是多學科交叉的領(lǐng)域，現(xiàn)在首先就要想辦法積聚各個領(lǐng)域的人才，增加創(chuàng)新的活力。

在工信部裝備司副巡視員王建宇看來，目前，醫(yī)用機器人尚處于起步和探索發(fā)展的階段，無論從機器人產(chǎn)業(yè)還是從醫(yī)療裝備產(chǎn)業(yè)角度來看，都屬于細分領(lǐng)域的藍海。但他也坦言，醫(yī)療機器人行業(yè)仍存在基礎(chǔ)研究較多、臨床應用及產(chǎn)業(yè)化偏少，供需機制有待完善、臨床應用推廣面臨瓶頸、產(chǎn)業(yè)化持續(xù)推動能力不足等問題。

王建宇為此呼吁國內(nèi)醫(yī)療裝備企業(yè)應著眼未來，把握機遇，加強與國內(nèi)外頂尖科技機構(gòu)、一流高校院所、臨床醫(yī)院以及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的聯(lián)系合作，共同構(gòu)建醫(yī)用機器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)，提升我國醫(yī)療裝備整體水平。

會議當天，北京市醫(yī)療機器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心掛牌成立。北京市經(jīng)信委副巡視員姜廣智介紹稱，該中心是面向醫(yī)療機器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的重大需求，設(shè)立的一個高精尖產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系的重要核心節(jié)點。他同時也希望該中心能夠承擔起營造共贏共生合作伙伴群的網(wǎng)絡(luò)功能，承擔起鏈接技術(shù)開發(fā)與產(chǎn)品工程化的平臺責任。