積水潭醫(yī)院的大夫在骨科導航機器人(右)的輔助下往病人的股骨頸植入空心釘。

左手抓著兒子，右手扶著床沿，77歲的李淑清老人慢慢站起來。“嘿，真沒事。行了，不需要你了?！痹掃€沒說完，她已經撒開了雙手。陽光照在臉上，兩天前左腿股骨頸骨折的陰霾一掃而空。

就在8年前，李淑清的右腿股骨頸也發(fā)生過骨折，當時換了一個人工關節(jié)?！白呗肪昧?，嘎巴疼?！边@一次骨折后，她受傷的股骨頸上打了3根釘子。李淑清說，這次用上了“高科技”，手術一小時就做完了，拉的刀口才一個指甲大。

李淑清口中的“高科技”，是一臺骨科導航機器人，去年獲得了國家醫(yī)療器械注冊許可證，成為我國第一臺擁有完全自主知識產權的醫(yī)療機器人。

股骨頸骨折，是老年人常見的骨折之一。在北京積水潭醫(yī)院，像李淑清剛接受的空心釘固定手術，一個大夫有時一天就要做七八例。

記者在手術室外目睹了整個手術過程。這臺機器人1米高，上面有兩只可移動的機械臂。大夫將導針和空心釘安在機械臂上，機械臂會根據電腦指令自動調整好位置和角度。大夫需要做的僅僅是，在手術前根據一張患者患處的電子三維圖做好規(guī)劃。

在沒有導航機器人以前，大夫得依靠X光片和肉眼，在股骨頸靠近表皮的部分徒手植入3根釘子，將骨折的兩頭固定在一起。手術要求這3根釘子必須平行排列，不能交叉，而且釘子的尖端不能從骨頭中出來。

肉眼看不到釘子打的情況，因此在手術中需要經常拍X光片?！捌骄辶危嗟脑捯囊粌砂俅?。”李淑清的主治大夫王現(xiàn)海說，拍X光片會影響病人和大夫的健康。但這還不是最致命的。“如果釘子沒打好，需要重新打，這會破壞植入點附近的骨質，對于病人身體恢復影響很大?！?/p>

我國每年都有病患者因為股骨頸手術失敗，導致股骨頭壞死而癱瘓或死亡。如今，使用骨科導航機器人，手術中拍X光片的平均次數(shù)為14.9次，比傳統(tǒng)方法少了40次以上，而且植入精度在1.5毫米以內，一次成功率100%。

骨科導航機器人研發(fā)過程

骨科手術，特別是股骨頸手術精度要求高，我們能不能開發(fā)一臺可以精確定位的骨科導航機器人呢?

本世紀初，積水潭醫(yī)院創(chuàng)傷骨科主任王滿宜向王田苗提出了這樣一個問題。王田苗是北京航空航天大學機器人研究所所長、國家863計劃機器人技術主題專家組組長，是國內機器人領域的權威專家。

“雖說目前世界上尚未出現(xiàn)用于創(chuàng)傷骨科手術的機器人，但在技術上我覺得是可以實現(xiàn)的?！蓖跆锩缁卮鸬脭蒯斀罔F。

說做就做，王田苗帶領的團隊與積水潭醫(yī)院合作，開始了研發(fā)。從長骨骨折髓內釘鎖空到股骨頸空心釘內固定，再到骶髂關節(jié)螺釘手術，一個個難關被攻破。

由機器人定位植入點，一個前提是將股骨頸的平面X光圖片轉換為三維立體數(shù)據，以便移動兩只機械臂進行定位。

研發(fā)團隊采用雙平面定位算法，通過一正一側2張X光圖片，得出股骨頸的三維數(shù)據。有了三維圖，大夫可以對空心釘?shù)闹踩胛恢煤头较蛟谟嬎銠C上進行規(guī)劃，并得出植入后的仿真效果圖。

得出仿真效果圖僅僅完成了第一步，將大夫規(guī)劃的路徑精確實施才是最重要的環(huán)節(jié)。

“開始的時候，還沒有用上自動機械臂，必須是手工來移動機械臂，不斷用卡尺驗證數(shù)據?！眳⑴c試驗的積水潭醫(yī)院骨科主治醫(yī)師蘇永剛說。通過一次次數(shù)據驗證，這才有了機械臂。