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。医理工专家携手，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