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我國首臺醫療機器人"機器接骨" 讓患者少拍40次X光片

發佈時間:2011年10月31日 07:00 | 進入復興論壇 | 來源:北京日報


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  積水潭醫院的大夫在骨科導航機器人(右)的輔助下往病人的股骨頸植入空心釘。

  北京日報訊(記者 董長青)左手抓著兒子,右手扶著床沿,77歲的李淑清老人慢慢站起來。“嘿,真沒事。行了,不需要你了。”話還沒説完,她已經撒開了雙手。陽光照在臉上,兩天前左腿股骨頸骨折的陰霾一掃而空。

  就在8年前,李淑清的右腿股骨頸也發生過骨折,當時換了一個人工關節。“走路久了,嘎巴疼。”這一次骨折後,她受傷的股骨頸上打了3根釘子。李淑清説,這次用上了“高科技”,手術一小時就做完了,拉的刀口才一個指甲大。

  李淑清口中的“高科技”,是一台骨科導航機器人。由中關村高新技術企業——北京天智航技術有限公司研發,去年獲得了國家醫療器械註冊許可證,成為我國第一台擁有完全自主知識産權的醫療機器人。像“天智航”這樣研發出醫療機器人的企業,全球目前一共只有5家。

  股骨頸骨折,是老年人常見的骨折之一。在北京積水潭醫院,像李淑清剛接受的空心釘固定手術,一個大夫有時一天就要做七八例。

  記者在手術室外目睹了整個手術過程。這台機器人1米高,上面有兩隻可移動的機械臂。大夫將導針和空心釘安在機械臂上,機械臂會根據電腦指令自動調整好位置和角度。大夫需要做的僅僅是,在手術前根據一張患者患處的電子三維圖做好規劃。

  在沒有導航機器人以前,大夫得依靠X光片和肉眼,在股骨頸靠近表皮的部分徒手植入3根釘子,將骨折的兩頭固定在一起。手術要求這3根釘子必須平行排列,不能交叉,而且釘子的尖端不能從骨頭中出來。

  肉眼看不到釘子打的情況,因此在手術中需要經常拍X光片。“平均五六十次,多的話要拍一兩百次。”李淑清的主治大夫王現海説,拍X光片會影響病人和大夫的健康。但這還不是最致命的。“如果釘子沒打好,需要重新打,這會破壞植入點附近的骨質,對於病人身體恢復影響很大。”

  我國每年都有病患者因為股骨頸手術失敗,導致股骨頭壞死而癱瘓或死亡。如今,使用骨科導航機器人,手術中拍X光片的平均次數為14.9次,比傳統方法少了40次以上,而且植入精度在1.5毫米以內,一次成功率100%。

  新聞鏈結

  骨科導航機器人研發過程

  骨科手術,特別是股骨頸手術精度要求高,我們能不能開發一台可以精確定位的骨科導航機器人呢?

  本世紀初,積水潭醫院創傷骨科主任王滿宜向王田苗提出了這樣一個問題。王田苗是北京航空航天大學機器人研究所所長、國家863計劃機器人技術主題專家組組長,是國內機器人領域的權威專家。

  “雖説目前世界上尚未出現用於創傷骨科手術的機器人,但在技術上我覺得是可以實現的。”王田苗回答得斬釘截鐵。

  説做就做,王田苗帶領的團隊與積水潭醫院合作,開始了研發。從長骨骨折髓內釘鎖空到股骨頸空心釘內固定,再到骶髂關節螺釘手術,一個個難關被攻破。

  由機器人定位植入點,一個前提是將股骨頸的平面X光圖片轉換為三維立體數據,以便移動兩隻機械臂進行定位。

  研發團隊採用雙平面定位算法,通過一正一側2張X光圖片,得出股骨頸的三維數據。有了三維圖,大夫可以對空心釘的植入位置和方向在計算機上進行規劃,並得出植入後的倣真效果圖。

  得出倣真效果圖僅僅完成了第一步,將大夫規劃的路徑精確實施才是最重要的環節。

  “開始的時候,還沒有用上自動機械臂,必須是手工來移動機械臂,不斷用卡尺驗證數據。”參與試驗的積水潭醫院骨科主治醫師蘇永剛説。通過一次次數據驗證,這才有了機械臂。

  獲批上市後,産業化需要的3000萬元資金卻難倒了“天智航”。去年年底,統籌中央和北京各項資源的中關村創新平臺成立,政府統籌資金向“天智航”股權投資2000萬元,政府資金的代持主體中關村發展集團用自有資金跟進投資500萬元。資金困境得以順利破解。

  得到資金後,“天智航”在海淀區新建了骨科機器人遠程診療技術平臺和骨科機器人生産線,目前産品已在積水潭醫院、解放軍301醫院和昌平區人民醫院等投入使用。“天智航”計劃在近幾年將産品推廣到全國,並新建更為先進的生産線。

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