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    骨科手術機器人“天璣”
      發布時間:2019-03-22 閱讀:4759
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           “天璣”,是最新的第三代國產骨科手術機器人,是世界上唯一一個能夠開展四肢、骨盆骨折以及脊柱全節段(頸椎、胸椎、腰椎、骶椎)手術的骨科機器人系統。它的出現,標志著我省骨科手術邁入智能化、精準化、微創化時代。 

    “三大難題”,各個擊破

    “骨科手術與其他外科手術相比,不同之處在于,骨科手術的操作像是在一個四壁都很堅硬的暗箱內進行,視野和角度都存在一定困難。”安醫大一附院骨科主任申才良教授介紹說,“骨科手術有三大難題:視野差、難精準、不穩定。”

    視野差——人眼無法“透視”看到骨骼的內部結構;難精準——打螺釘時,人手的穩定性和操作精確度不夠;不穩定——人手在控制力、穩定性和重復性操作方面都存在不足。 

    骨科手術位置深、空間狹小且毗鄰重要神經和血管,尤其是脊柱和骨盆手術更是如此,有一雙可以透視的眼睛看清人體內部結構、有一條穩定的操作路徑保證手術質量,這是骨科手術最迫切的需求。 

    有了最新的骨科手術機器人“天璣”進行深層三維空間的精確定位,可以將虛擬的手術計劃轉變為現實的空間位置,手術路徑更加精確無誤。螺釘適合的長度、寬度、進入骨骼的角度,“天璣”都能準確計算,精度可以達到0.8毫米。對于脊柱及四肢創傷(尤其在上頸椎疾病、脊柱畸形矯正、脊柱術后翻修、骶髂關節、股骨頸、髖臼等部位的手術方面)都有其無與倫比的優越性。

    “透視眼”“穩定手”合二為一 

    近年來,隨著計算機導航技術的發展,導航輔助下的骨科手術已經可以實現“微創”。但是,能有一雙穩定、精準、不知疲倦的“手”來幫助骨科醫生保證手術的安全性,是每一個骨科醫生的心愿。

    “天璣”骨科手術機器人系統由機械臂主機、光學跟蹤系統、主控臺車構成。從仿生學的角度形容,光學跟蹤系統就像是機器人的“眼”,不僅透視洞察著骨骼的每一個深處,還實時監控每一個手術環節;機械臂就是機器人的“手”,6軸的設計兼顧了運動靈活性和操作穩定性,且能達到亞毫米的精度;而主控電腦系統就等于機器人的大腦,智能傳達著醫生的想法給以上兩個設備,幫助醫生進行“路徑規劃”。

    “天璣”用它的“透視眼”對患處進行三維影像掃描,結合計算機導航系統設計釘道,然后用人力無可比擬的“穩定手”將手術工具精準定位到手術位置,再進行一系列的進釘、固定工作。同時,導航系統實時監控手術全過程,跟蹤患者術中的移動,機器人手臂位置自動補償,保障手術路徑與計劃路徑一致。 

    現場:精準定位,直中“靶心”

    2018年1月3日上午,“天璣”在安醫大一附院進行了“首秀”。42歲的王先生雙下肢麻木一年多了,近一個月來,左手也開始麻木,并且越來越嚴重。來到安醫大一附院脊柱外科檢查,診斷為頸胸椎后縱韌帶骨化癥,頸脊髓與上胸段脊髓存在嚴重壓迫,需行頸椎和上胸段椎管減壓+椎弓根螺釘內固定融合術。經過評估討論,醫生決定派“天璣”“出馬”。

    手術時,首先對患者進行三維影像掃描,圖像被同步傳輸至“天璣”骨科手術機器人系統。醫生在計算機導航系統屏幕上設計好釘道,“天璣”的機械臂將手術工具精確定位到手術位置,套筒指向目的釘道的進釘點。接著,“天璣”沿著套筒鉆入導針,插入患者身體內部,確認位置無誤后,再把螺釘套進導針固定、拔出導針。之后,醫生對患者再次掃描,確認螺釘位置與規劃的一致。

    骨科機器人輔助手術,患者的軟組織損傷小、手術切口小、出血量少、安全性高,患者恢復快。減少了人工操作過程中可能造成的脊髓、血管損傷風險。不需要反復透視來確定進釘位置,減少了70%以上的術中輻射,醫生與患者受到的輻射傷害大大降低,也降低了患者感染的風險。尤其對于上頸椎疾病、脊柱畸形、脊柱翻修、骨盆及髖臼等常規手術難以置釘的患者,以及一些因骨質疏松而不便進行多次進釘嘗試的患者極為有利。
     

    此外,“天璣”骨科手術機器人還具備外部通訊系統,可以通過遠程的服務平臺提供智能醫學技術培訓、遠程手術指導等服務。

    安徽醫科大學第一附屬醫院作為由國家工業和信息化部、國家衛生計生委員會批準的21家牽頭醫院之一,創建國家級“骨科手術機器人應用中心”,開展手術機器人臨床應用研究,建立骨科手術機器人臨床應用標準體系、質控體系,承擔省內外聯合應用醫院醫護人員使用骨科手術機器人的培訓工作,制定臨床指導方案和標準化操作流程,進一步擴大骨科機器人的臨床應用,提高應用質量,為骨科手術邁入革命性的發展時代助力。

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