全球首個！幾分鐘完成“世界最難之一”手術

每經(jīng)編輯 杜宇

在醫(yī)學領域，創(chuàng)新技術的應用不斷推動著手術的精準度和效率。北京積水潭醫(yī)院創(chuàng)傷骨科主任醫(yī)師趙春鵬近日向科技日報記者展示了一項革命性的技術，“骨盆骨折復位手術導航定位系統(tǒng)”。

這項技術由北京積水潭醫(yī)院副院長吳新寶，聯(lián)合北京航空航天大學生物與醫(yī)學工程學院副教授、北京羅森博特科技有限公司創(chuàng)始人王豫等組建攻關團隊，歷時十余年研制而成，成功將手術機器人應用于骨盆骨折復位手術，大幅縮短手術時間并提高成功率。這一突破不僅為患者帶來了福音，也標志著中國在醫(yī)療機器人領域的自主創(chuàng)新能力達到了新的高度。隨著技術的不斷迭代和優(yōu)化，這一系統(tǒng)有望為更多患者帶來康復的希望。

機器人手術系統(tǒng)。圖片來源：視頻截圖 （圖文無關）

據(jù)科技日報8月26日消息，隨著開關鍵的按下，手術機器人開始了它的復位操作。在不仔細觀察的情況下，幾乎無法察覺到患者小寒（化名）肌肉的微小顫動。令人驚嘆的是，整個過程僅用了幾分鐘就完成了骨盆的復位。手術幾天后，這位年僅13歲的女孩已經(jīng)能夠下床行走。

小寒的主治醫(yī)生，北京積水潭醫(yī)院創(chuàng)傷骨科的主任醫(yī)師趙春鵬表示：“對于像小寒這樣嚴重的骨盆損傷，如果依靠傳統(tǒng)的人工復位方法，手術可能需要耗費4到5個小時，而且仍有失敗的風險。”這一進步不僅顯著縮短了手術時間，也極大提高了手術的成功率，為患者帶來了更快的康復和更好的生活質量。

趙春鵬口中的“手術機器人”，就是全球首個“骨盆骨折復位手術導航定位系統(tǒng)”。它由北京積水潭醫(yī)院副院長吳新寶，聯(lián)合北京航空航天大學生物與醫(yī)學工程學院副教授、北京羅森博特科技有限公司創(chuàng)始人王豫等組建攻關團隊，歷時十余年研制而成。

在創(chuàng)傷骨科領域，骨盆骨折閉合復位被公認為“世界最難之一”的手術。

骨盆復原要想“天衣無縫”，首先要找準復位的點。然而，兩年多時間里，團隊不停地討論、驗證，軟件、算法修改了成百上千次，依然無法有效解決這個難題。

機器人自主操作復雜的骨折手術。圖片來源：視頻截圖 （圖文無關）

再三推敲實現(xiàn)路徑后，團隊選擇使用骨盆未損傷部分做自對稱——先選取完好部分的特征點，再用“照鏡子”方式投射為對稱面，通過配準兩者之間的特征點，找到復位的最佳位置。

特征點難選，就反復研究病例；配準計算耗時長，就優(yōu)化迭代算法……最終，研發(fā)團隊成功實現(xiàn)一次性全局快速配準，計算時長由起初的6000多秒縮短至80多秒。

位置找準后，機器人就要操作機械臂移動骨盆復位。如何用好力，成為手術成功的關鍵。

機器人必須“自己聰明起來”！研發(fā)團隊在機械臂上安裝傳感器，讓機器人能夠實時測量出復位過程中遇到的阻力；然后給控制軟件添加功能模塊，使其能判別不同方向阻力大小，為機械臂智能規(guī)劃牽引路線。

歷經(jīng)3代樣機迭代、無數(shù)次驗證優(yōu)化，據(jù)國家藥品監(jiān)督管理局，2023年底，“骨盆骨折復位手術導航定位系統(tǒng)”成功通過國家藥品監(jiān)督管理局創(chuàng)新產(chǎn)品注冊申請，獲批第三類醫(yī)療器械注冊證。

該產(chǎn)品率先實現(xiàn)了全球范圍內最高難度的骨盆骨折手術的臨床應用，填補了“骨科手術機器人全流程輔助閉合復位、微創(chuàng)固定”的國際空白。

中國骨盆骨折發(fā)病率70萬例/年，B型和C型骨折，均需手術治療，占比81%，預估手術量為56.7萬例/年。隨著我國加速進入老齡化社會，老年脆性骨盆骨折（FFP）發(fā)病率明顯提升，預計2030年FFP數(shù)量將增加2.4倍。

對于骨科醫(yī)生來說，骨盆骨折在臨床上通常要采取切開的方法，這樣的操作創(chuàng)傷大、愈合慢、容易引起并發(fā)癥。尤其是老年人骨盆骨折后，無法耐受切開手術，徒手閉合復位又容易造成二次骨折，往往只能保守治療，導致死亡率極高。

特別是在醫(yī)療資源不充分的地區(qū)，往往只能采用臨時固定的治療手段，在后期容易造成骨折處畸形愈合，導致陳舊性骨折，讓患者遭受二次手術的痛苦。骨盆骨折患者通常需要得到及時治療，不適合長距離搬動轉運，所以這類患者有著很強的就近治療需求。

骨盆骨折復位手術導航定位系統(tǒng)的獲批上市，標志著該產(chǎn)品成為了全球范圍內首款實現(xiàn)骨折自動閉合復位、微創(chuàng)固定的機器人產(chǎn)品，也標志著北京積水潭醫(yī)院作為國家骨科醫(yī)學中心，在醫(yī)工轉化領域取得了又一重大成就。

每日經(jīng)濟新聞綜合科技日報、國家藥品監(jiān)督管理局

封面圖片來源：：視頻截圖