作者:张思玮 来源:中国科学报 发布时间:2023/7/18 9:54:27
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我国完成全球首例脊柱椎板机器人自主识切手术

 

近日,记者从北京大学第三医院(以下简称北医三院)获悉,该院骨科主任李危石教授团队成功完成全球首例脊柱椎板机器人自主识切手术,成为我国手术机器人系统迈向智能决策自主操作的重要里程碑。同时,该手术实现了机器人椎板切除减压的手术路径个性化智能规划、切削过程生物组织特征自动识别、脊柱椎板的精准自主切削操作,将骨科机器人手术从定位辅助提升到智能决策、自主操作的水平,为智慧骨科的发展奠定了基础。

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李危石(北医三院供图)

患者是一名老年男性,因为腰椎管狭窄症导致出现腰痛、双下肢疼痛麻木、间歇性跛行等症状。经过详细的检查和评估,李危石教授团队决定使用我国自主知识产权、全球首台实现椎板自主切削操作的脊柱椎板切除手术机器人系统,为其进行腰椎后路机器人减压+融合内固定手术。手术过程顺利,患者没有出现并发症,术后症状明显改善,恢复良好。

随着我国人口老龄化进程加快,胸腰椎管狭窄、腰椎间盘突出等退行性脊柱疾病高发。

椎板切除减压操作是一种切除椎板、减轻脊髓/神经压迫的高难度操作,是脊柱外科手术的关键环节。传统的手术方法需要医生依靠经验和手感控制椎板切削操作的深度和力度,存在一定的脊髓神经损伤风险,同时减压的范围也直接决定了手术疗效。

因此,怎样有效减少减压操作的并发症,提高手术的疗效,是脊柱外科面临的巨大挑战。

在李危石教授的带领下,集合了北京大学第三医院、北京航空航天大学和铸正机器人有限公司等优势单位,以“操作型”机器人为切入点,成功研制成功上述手术机器人系统。

结果显示,机器人自主切削操作精度达到亚毫米级别,机器人系统的性能和可靠性均达到预期目标,大大降低了椎板减压手术风险。

李危石表示,这次手术是国内外首次由机器人自主完成核心操作的脊柱手术,是智慧骨科的一次重要突破,也是科技赋能医疗的一次成功示范。他希望未来通过该机器人系统的推广应用,能够为更多的脊柱疾病患者带来福音,提高脊柱外科手术的水平和质量。

据悉,该系统是我国国家重点研发计划“智能机器人”主题项目“面向脊柱椎板切除手术的机器人系统”的重要成果。系统率先融合基于切削能量的人体组织识别技术、基于深度学习的图像分割技术、精密机器人和导航位置跟踪技术,实现手术路径个性化智能规划、切削过程生物组织特征自动识别、骨组织精准自主切削等功能。

而将机器人技术引入椎板切除手术,量化医生的手术经验和操作,通过配置手术需要的技术/装备、规范操作流程,能有效解决椎板切除操作中神经/脊髓损伤和手术机器人自主操作能力不足等难题。

当前,随着我国骨科机器人手术应用规模的持续扩增,越来越多的临床专家认识到,机器人已经成为智慧骨科领域不可或缺的智能手术装备。李危石表示,手术机器人智能决策自主操作能力的提升,将不断突破外科医生的操作水平极限,革新医疗领域的手术治疗方案,提升临床安全操作效能。

 

 
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