北醫(yī)三院骨科主任李危石團(tuán)隊日前成功完成全球首例脊柱椎板機器人自主識切手術(shù)。手術(shù)實現(xiàn)了機器人椎板切除減壓的手術(shù)路徑個性化智能規(guī)劃、切削過程生物組織特征自動識別、脊柱椎板的精準(zhǔn)自主切削操作,將骨科機器人手術(shù)從定位輔助提升到智能決策、自主操作的水平,為智慧骨科的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
隨著我國人口老齡化進(jìn)程加快,胸腰椎管狹窄、腰椎間盤突出等退行性脊柱疾病高發(fā)。椎板切除減壓操作是一種切除椎板、減輕脊髓/神經(jīng)壓迫的高難度操作,是脊柱外科手術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的手術(shù)方法需要醫(yī)生依靠經(jīng)驗和手感控制椎板切削操作的深度和力度,存在一定的脊髓神經(jīng)損傷風(fēng)險,同時減壓的范圍也直接決定了手術(shù)療效。因此,怎樣有效減少減壓操作的并發(fā)癥,提高手術(shù)的療效,是脊柱外科面臨的巨大挑戰(zhàn)。
在李危石的帶領(lǐng)下,集合了北京大學(xué)第三醫(yī)院、北京航空航天大學(xué)和鑄正機器人有限公司等手術(shù)機器人研究優(yōu)勢單位,以“操作型”機器人為切入點,成功研制出擁有我國自主知識產(chǎn)權(quán)、全球首臺實現(xiàn)椎板自主切削操作的脊柱椎板切除手術(shù)機器人系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上,北醫(yī)三院完成了世界首例脊柱椎板機器人自主識切手術(shù)臨床案例,成為我國手術(shù)機器人系統(tǒng)邁向智能決策自主操作的重要里程碑。

本次手術(shù)的患者是一名老年男性,因為腰椎管狹窄癥導(dǎo)致出現(xiàn)腰痛、雙下肢疼痛麻木、間歇性跛行等癥狀。經(jīng)過詳細(xì)的檢查和評估,李危石教授團(tuán)隊決定為他進(jìn)行腰椎后路機器人減壓+融合內(nèi)固定手術(shù)。手術(shù)過程順利,沒有出現(xiàn)并發(fā)癥,手術(shù)后患者癥狀明顯改善,恢復(fù)良好。
結(jié)果顯示,機器人自主切削操作精度達(dá)到亞毫米級別,機器人系統(tǒng)的性能和可靠性均達(dá)到預(yù)期目標(biāo),大大降低了椎板減壓手術(shù)風(fēng)險。
李危石表示,這次手術(shù)是國內(nèi)外首次由機器人自主完成核心操作的脊柱手術(shù),是智慧骨科的一次重要突破,也是科技賦能醫(yī)療的一次成功示范。他希望未來通過該機器人系統(tǒng)的推廣應(yīng)用,能夠為更多的脊柱疾病患者帶來福音,提高脊柱外科手術(shù)的水平和質(zhì)量。
該系統(tǒng)是我國國家重點研發(fā)計劃“智能機器人”主題項目“面向脊柱椎板切除手術(shù)的機器人系統(tǒng)”的重要成果。系統(tǒng)率先融合基于切削能量的人體組織識別技術(shù)、基于深度學(xué)習(xí)的圖像分割技術(shù)、精密機器人和導(dǎo)航位置跟蹤技術(shù),實現(xiàn)手術(shù)路徑個性化智能規(guī)劃、切削過程生物組織特征自動識別、骨組織精準(zhǔn)自主切削等功能。
將機器人技術(shù)引入椎板切除手術(shù),量化了醫(yī)生的手術(shù)經(jīng)驗和操作,通過配置手術(shù)需要的技術(shù)裝備、規(guī)范操作流程,解決了椎板切除操作中神經(jīng)、脊髓損傷和手術(shù)機器人自主操作能力不足等難題。