辽宁省细胞生物学学会
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辽宁省细胞生物学学会:骨科领域医工融合产品开发与临床应用选题借鉴


话题:#创新科研选题;#骨科;#医工融合

前言:

在骨科领域中,医工融合主要方向是骨科有限元分析、骨科数字解剖(三维重建)、骨科虚拟仿真手术、骨科快速成型技术、骨科逆向工程技术、计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术、术前规划、计算机辅助骨科导航手术、骨科远程手术及骨科机器人手术等一部分比较成熟的人工智能及其相关技术(包括智能化的计算机软件和机械电子设备)已经开始进入或探索进入临床应用,如计算机辅助检测、辅助诊断系统、穿戴设备和遥感遥测系统、生物信息学技术等一大批基于计算机或IT技术的现代医学新技术也不断进入临床使用,如基因诊断与基因操作技术、生物医学工程技术、新药合成技术(包括药物分子的设计与制造)、3D打印技术、AR/VR/MR技术等。

依靠强医工结合的研发路径,旨在打造具有核心竞争力的矩阵式的产品布局, 形成“设备+耗材+服务”的长期发展模式。理工专家携手,对难题进行集中“会诊”,经共同努力,完成技术开发、发表文章、申请专利、技术转让等医理工专家共同受益的局面

1.辅助脊柱椎板切除手术机器人系统产品研发

研究内容:面向椎板减压手术机器人对易用性、可靠性、稳定性以及临床适应性等需求,研究椎板减压手术机器人的自主规划、人机协同、安全有效的局部自主操作等关键技术,提升人机交互性能和手术智能化水平。研究机器人临床操作规范与手术室兼容性设计,建立椎板切除机器人手术临床评价方法,提升临床适应性。完成药监局规定的产品检测与临床试验,实现产品化。

考核指标:辅助脊柱椎板切除手术机器人整机系统获得三类医疗器械许可证;实现机器人自动规划和局部自主操作,切除效果与术前手术规划相比体积相差≤5%;建立手术效果评估体系,术后感知功能及视觉模拟评分法(VAS)评分明显改善;

申请/获得发明专利不少于 5 项,在不少于 5 家医院开展不少于 60 例临床示范应用,产品技术成熟度≥8 级。

2.经皮脊柱内镜手术机器人技术及系统

研究内容:面向经皮脊柱内镜手术空间狭小、操作灵活性不足、手术风险高等问题,研究适应于脊柱内镜手术操作需求的刚柔耦合机器人机构、狭窄水环境下的多源信息感知与影像融合、视觉增强引导与人机协同安全控制等关键技术;研制狭小空间脊柱内镜操作机器人系统,实现脊柱内镜下剥离、探查、夹持、烧灼、切削等手术操作功能,建立机器人手术操作流程及规范,开展实验验证。

考核指标:研制经皮脊柱内镜手术机器人系统,实现内镜下剥离、探查、夹持、烧灼、切削等灵巧精细操作;手术通道直径≤10mm,末端自由度≥4,活动范围≥30×20×20mm3,末端负载≥5N,操作误差≤0.5mm,主从操作响应时间≤100ms;

完成动物实验10 例,标本手术实验 5 例,成功率优于 90%;系统技术成熟度≥7 级;申请/获得不少于 5 项发明专利。

3.使用深度学习的X 射线骨折分类:设计可靠方法的基准

分析和评估一系列论文,根据不同的深度学习技术对骨折进行分类的应用,以选择每篇论文的优点并试图划定一个广义的策略。合理地确定一个计算机辅助诊断(CAD) 系统可节省大量时间并减少误诊的次数。

4.智能CT骨折智能分析系统

CT骨折智能分析系统采用多视图三维重建、分部位独立展示、最佳视角一键呈现从病灶检出、图像一键回传PACS 到结构化报告自动生成,AI 全程优化。具备“精准肋骨定位,秒级骨折检出,直观提示病灶”等一系列特点,以高敏感性辅助医生快速、高效、精准地完成肋骨的诊断,避免错诊和漏诊。

5. 罗森博特、北京航空航天大学、北京积水潭医院采取医工企结合的形式,研发全球首个智能化骨折复位机器人

针对创伤骨科手术中难度最高的骨盆骨折复位,北京罗森博特科技有限公司(下称罗森博特)推出全球首个智能化骨折复位机器人。该系统可实现从骨折复位到定位的全流程智能化辅助,针对不同层级手术的需求提供模块化的解决方案,实现三维实时导航定位、自动手术规划、自动骨折复位操作,完成从骨折闭合复位到微创固定全手术全流程的智能化手术操作,大幅度提高骨盆骨折手术精度,提升手术治疗效果。目前,罗森博特的智能化骨折复位机器人产品已开展多中心注册临床试验。此前,该系统已在北京积水潭成功完成了22例科研临床试验。

来源:百度


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