“随着我国人口老龄化进程加快,退行性脊柱疾病如胸腰椎管狭窄、腰椎间盘突出等发病率逐渐升高。”李危石介绍,椎板切除减压操作是脊柱外科手术中关键的环节,传统的手术方法需要医生依靠经验和手感控制操作深度和力度,有一定的风险会造成脊髓神经损伤。
为解决这一难题,李危石教授带领北京大学第三医院、北京航空航天大学和铸正机器人有限公司等单位,研制出具有自主知识产权的脊柱椎板切除手术机器人系统。
据了解,该系统是国家重点研发计划“
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。系统融合了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,以及精密机器人和导航位置跟踪技术,通过个性化智能规划手术路径、自动识别生物组织特征、精准自主切削操作等功能,将骨科机器人手术提升到智能决策、自主操作的水平。
手术过程中,李危石和机器人分工合作,医生负责手术中的常规操作,切开皮肤等软组织,暴露出手术位置,并把标记的定位传输给机器人。机器人负责按照医生确认的规划路径进行自主切削操作,并通过多模式安全系统确保切削过程的安全性和精准性。李危石介绍,术后患者症状明显改善,未出现并发症,目前正在积极康复。
“以往骨科领域的机器人以导航定位功能为主,我们的机器人属于操作型机器人,自主切削操作的精度能达到亚毫米级别。目前来看,其性能和可靠性达到了预期目标。”李危石表示,根据团队对国内外前沿进展的跟踪了解,此次手术是首次由机器人自主完成核心操作的脊柱手术。经过临床伦理审批,目前机器人已进入临床试验阶段,乐观估计有望在今年年底完成所有临床试验。希望通过操作型机器人在脊柱手术领域的精准
应用,提升脊柱外科手术水平和质量,造福更多患者。