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“機器人大夫”挑戰骨科手術“禁區”

發布時間: 2017-06-16 02:06:10 來源:新戰略機器人網

核心提示: 通過多方努力,2005年天智航公司成立,這是為了骨科手術機器人成果轉化而成立的公司,也標志著田偉團隊邁出了實驗室與臨床的研究成果向市場轉化的關鍵一步。

什么是骨科手術最大的難題?在北京積水潭醫院院長田偉看來,“如何看到深層結構,實現三維空間定位,對患者進行精準操作,并且不傷害神經組織”是骨科醫生面臨的最大“難點”。

僅靠人眼,這一難點無法克服,田偉找來了“機器人大夫”幫忙。田偉于1997年在積水潭醫院創建脊柱外科,三十余年一直致力于骨科診療精準化、微創化、智能化研究及應用,是我國骨科手術導航和機器人臨床領域的奠基者和開拓者。

2016年12月18日,在中華醫學會第十八屆骨科學術會議暨第十一屆COA國際學術大會上,田偉向世界展示了名為“天璣”的第三代國產骨科手術機器人,這是國際首臺可用于脊柱、骨盆、髖臼、四肢等多部位的通用型骨科導航手術機器人。由于田偉在骨科手術導航和機器人領域的突出貢獻,他今年獲得了全國創新爭先獎章。

直擊骨科手術難題

隨著改革開放,中國的手術學迅速進步,大量醫生“走出去”,學習國外的先進技術,田偉就是其中之一。1995年從日本留學歸國后,他又回到積水潭醫院。

回憶起當年的情景,田偉對《中國科學報》記者說:“當時保守治療比較多,手術學進步體現在兩方面,一個是手術工具和骨科專用工具的引進,比如放大鏡、電刀,過去中國沒有;另一個是學習了很多內固定技術,例如鋼板固定等,這一大系列技術的進步,為病人縮短了治病時間。”

骨科是深部手術,里面結構復雜,為了提高手術精度,不同的大夫嘗試過不同的方法。田偉說:“我記得當時機器人‘深藍’戰勝人類贏得了象棋比賽,這給我留下很深的印象,這讓我意識到,智能技術有可能克服人類的缺陷。”

從那時起,田偉開始研究導航技術和機器人技術。2002年,積水潭醫院在國內率先引進計算機導航輔助手術技術,田偉團隊突破了骨創傷機器人構型、雙平面定位算法、機器人臨床操作規范等基礎性關鍵技術,成功研制了我國第一套骨科機器人原型系統——小型雙平面骨科機器人系統。

2004年12月9日,我國第一臺機器人輔助骨科手術——脛骨骨折髓內釘內固定手術在積水潭醫院順利完成。

產學研醫“多方”合作

一名一線臨床大夫研制出了機器人,這在很多人看來是“天方夜譚”,但田偉卻完成了這項看似不可能的任務。

談起自己產學研結合的秘訣,田偉告訴記者:“這不是單獨靠醫生就能完成的,我們是一個團隊,北京積水潭醫院、北京航空航天大學、中科院都參與其中。并且,我們的相互結合必須從合作一開始就進行,而不是各自為陣,最后再集成。”

就這樣,以臨床醫生的實踐經驗是主導,科研單位將醫生的想法變成現實,通過企業將研究成果推向市場。

通過多方努力,2005年天智航公司成立,這是為了骨科手術機器人成果轉化而成立的公司,也標志著田偉團隊邁出了實驗室與臨床的研究成果向市場轉化的關鍵一步。

骨科機器人的研制涉及醫學、力學、計算科學等多個學科,合作過程中的矛盾和沖突也不可避免。田偉對記者說:“大家的專業領域不一樣,一開始經常出現溝通不暢的情況,但是只有克服困難堅持下去,創新成果才能不斷推進,轉化成生產力。”

2015年8月12日,世界上第一例復雜上頸椎畸形機器人輔助內固定手術在北京積水潭醫院實施,誤差不到1毫米,主刀醫生正是田偉。

在團隊合作下,國內首個骨科機器人產品標準“骨科機器人導航定位系統”誕生,并獲得了我國第一個醫療機器人Ⅲ類(最高等級)器械注冊證,“基于影像導航和機器人技術的智能骨科手術體系建立及臨床應用”也獲得國家科技進步獎二等獎。

智能技術將深刻影響人類生活

骨科機器人的成功研發,讓越來越多的醫生開始運用這一技術開展治療。如何看待人和機器人之間的關系,也是田偉關注的問題之一。

他說:“ 我覺得機器是人發明的,目前階段機器是人的助手,機器人不可能整體超越人類。但人類總有達不到的方面,這個時候智能技術就可以彌補,它將深刻影響人類生活的各個領域。”

在田偉眼中,智能技術是大勢所趨,具有顛覆性、革命性的意義,中國各個領域的科技工作者都必須積極參與其中。

同時,作為科普工作者,他認為讓社會大眾相信科學,讓老百姓理解問題,也是普及智能技術“不可缺少的一環”。田偉說:“做科普挺難的,要讓老百姓理解專業問題,需要持續不斷開展工作。除了科技工作者,媒體、社會機構都要行動起來。”

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