智能化診療是未來更多疾病的首選，手術(shù)機(jī)器人的應(yīng)用不僅將外科帶入了新的發(fā)展里程，也必將帶動醫(yī)院其他fa臨床科室尤其是對于骨科智能化醫(yī)療創(chuàng)新和應(yīng)用。

日前記者從內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院獲悉，該院骨科醫(yī)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)張元智教授數(shù)字骨科團(tuán)隊歷經(jīng)多年研究，成功研發(fā)出行業(yè)領(lǐng)先的數(shù)字骨科臨床工具“AIOOR骨科手術(shù)機(jī)器人(All-In-One Orthopaedic Robot)”，這也是國內(nèi)第一個無遮擋骨科手術(shù)機(jī)器人。

從無到有?拓荒骨科領(lǐng)域機(jī)器人?

移動三維C型臂X光機(jī)是一種廣泛應(yīng)用于骨科手術(shù)的機(jī)器，能幫助醫(yī)生及時診斷，監(jiān)視手術(shù)的重要環(huán)節(jié)，在臨床手術(shù)中有著不可或缺的重要地位。但在手術(shù)過程中，這種機(jī)器難免會放出射線，對醫(yī)生和患者都有一定的輻射傷害。

“目前，多數(shù)醫(yī)生的手一直在C型臂X光機(jī)環(huán)境下工作，輻射很大?！?內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院智能醫(yī)療機(jī)器人實驗室負(fù)責(zé)人張元智表示，多年來骨科手術(shù)領(lǐng)域一直談?wù)擃A(yù)防輻射，但是沒辦法做到完全無輻射狀態(tài)。

張元智從事數(shù)字骨科相關(guān)研究近20年，在國內(nèi)率先提出《數(shù)字骨科學(xué)》概念。2016年，張元智走訪浙江某機(jī)械臂制造企業(yè)發(fā)現(xiàn)，機(jī)械臂的操作靈活且精度很高。張元智想，如果能將機(jī)械臂集成智能應(yīng)用到骨科手術(shù)中，就可以解放醫(yī)生在手術(shù)臺前的雙手，高精度也可以為患者帶來更安全、可靠的治療。

隨后，張元智就奔赴北京，與某知名醫(yī)療科技公司開展研發(fā)合作。經(jīng)過多年努力，他率領(lǐng)的團(tuán)隊終于研發(fā)出我國首個無遮擋骨科手術(shù)機(jī)器人“AIOOR骨科手術(shù)機(jī)器人(All-In-One Orthopaedic Robot)”，從此也宣告內(nèi)蒙古骨科手術(shù)正式邁入機(jī)器人時代。

自主創(chuàng)新?打破傳統(tǒng)技術(shù)牢籠??

據(jù)介紹，AIOOR因其特有的前沿影像系統(tǒng)及軟件開發(fā)，不需要另外購置手術(shù)室配套CT設(shè)備，也無需在術(shù)前進(jìn)行手術(shù)規(guī)劃，在術(shù)中2至5分鐘就可以完成規(guī)劃。AIOOR針對骨盆骨折、關(guān)節(jié)附近骨折、骨質(zhì)疏松骨折、脊柱損傷、脊柱退行性病變等骨科疑難疾病進(jìn)行手術(shù)的時間更短，精準(zhǔn)度更高，也更安全。

數(shù)據(jù)顯示，我國每年有2000萬的骨科病人需要就醫(yī)，近80%需要接受手術(shù)治療，目前骨科類手術(shù)多以影像+標(biāo)尺+釘鉆錘的方式進(jìn)行，智能化精準(zhǔn)化程度較低。

“用箭靶舉例，傳統(tǒng)骨科手術(shù)把鋼釘打在安全區(qū)域6至10環(huán)都是成功的，AIOOR能精確到10.01環(huán)！”張元智說介紹，研發(fā)團(tuán)隊自主研發(fā)的AIOOR手術(shù)通道機(jī)器人，其功能定位于手術(shù)器械通道的快速實時定位，基于正側(cè)位X線片結(jié)合紅外數(shù)字導(dǎo)航原理，快速精準(zhǔn)實時規(guī)劃手術(shù)通道，通過控制軟件驅(qū)動六軸協(xié)作機(jī)器人到達(dá)指定位置，形成入針/入鉆平臺，成為創(chuàng)建脊柱和關(guān)節(jié)微創(chuàng)手術(shù)通道的基礎(chǔ)。

AIOOR的導(dǎo)航定位系統(tǒng)是國內(nèi)外首創(chuàng)的基于傳統(tǒng)骨科手術(shù)C臂透視影像實現(xiàn)定位，并集成智能機(jī)器人的新一代定位系統(tǒng)。在手術(shù)過程中，導(dǎo)航定位系統(tǒng)可提供精確穩(wěn)定的導(dǎo)向作用，由C臂透視確保最終位置，保障安全有效性，醫(yī)生只需獨(dú)立在控制室完成手術(shù)定位，不實際與病人接觸，進(jìn)一步確保了手術(shù)過程中的安全性。

張元智表示，AIOOR大大簡化了操作流程，對醫(yī)生的手術(shù)習(xí)慣和流程影響最小，并采用雙平面透視技術(shù)，極大簡化手術(shù)流程，縮短手術(shù)時間，減少醫(yī)患輻射，實現(xiàn)了低成本、有效解決機(jī)器人輔助手術(shù)的快、準(zhǔn)、穩(wěn)等難以同時實現(xiàn)的難題。

“武裝”成果?全新技術(shù)穩(wěn)步轉(zhuǎn)化

“隨著數(shù)字骨科、導(dǎo)航技術(shù)、以及數(shù)字影像融合技術(shù)的興起，骨科手術(shù)機(jī)器人逐步成為炙手可熱的發(fā)展領(lǐng)域。”?張元智分析說。

2018年，張元智教授及團(tuán)隊組建智能醫(yī)療機(jī)器人實驗室，進(jìn)一步推動成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)學(xué)研用緊密結(jié)合，以促進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”新業(yè)態(tài)形成。目前，實驗室共承擔(dān)國家自然科學(xué)基金4項，多項內(nèi)蒙古重大專項基金和內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金，申請專利30項，獲授權(quán)21項。

2019年，AIOOR骨科手術(shù)機(jī)器人研發(fā)項目獲得中國第五屆“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)校賽的高教主賽道第一名，榮獲內(nèi)蒙古第六屆“創(chuàng)青春”中國青年創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽互聯(lián)網(wǎng)組金獎。目前，該項目被內(nèi)蒙古自治區(qū)科技成果（專利）交易平臺列為重點(diǎn)推廣項目。

自治區(qū)知識產(chǎn)權(quán)服務(wù)中心主任、科技成果交易平臺負(fù)責(zé)人韓勇表示，“AIOOR骨科手術(shù)機(jī)器人”的主要結(jié)構(gòu)及技術(shù)均申請了專利，多數(shù)已獲得國內(nèi)授權(quán)，為我國及內(nèi)蒙古醫(yī)療設(shè)備智能化自主研發(fā)創(chuàng)新發(fā)揮了重要作用。

“醫(yī)學(xué)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入創(chuàng)新時代，如果沒有創(chuàng)新的科研，就沒有核心技術(shù)，就像房屋沒有堅實的地基?！睆堅峭嘎?，目前他和團(tuán)隊正在對AIOOR進(jìn)行升級改進(jìn)，利用超聲波+5G技術(shù)，與更多學(xué)科交叉創(chuàng)造出更多可能，造福更多患者。張元智希望，未來我國能打破依賴進(jìn)口醫(yī)療器械壟斷，讓國人以更低的成本，享受到更優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療服務(wù)。