当手术机械人在宽敞术野大展技巧,,,
当手术机械人在宽敞术野大展技巧,,,面对脊柱区域空间逼仄、、解剖复杂、、神经密布的极端手术环境,,,行业始终面对技术壁垒。。。近日,,,由华西医疗机械人钻研院结合四川大学华西医院团队历经两年潜心攻关打造的MicroSpine
论文链接::www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.adu0590
攻克“硬骨头”与“软神经”的极致挑战
腰椎退行性疾病是全球高发的慢性。。。,,导致严重的腰腿痛。。。传统前路手术(OLIF)固然创伤。。。,,但受限于硬质直筒器械,,,难以绕过阻碍进行彻底减压;;;而后路手术虽直观,,,却面对创伤大、、复原慢的难题。。。我们必要的是能在骨头缝里“跳舞”,,,同时又不伤及神经分毫的工具。。。
MicroSpine美满回应了这一挑战。。。它初次选取了创新的同轴推拉机械人(CPPR)的结构。。。
游丝之微,,,灵蛇之巧::三支器械臂外径仅为2 mm,,,被奇妙集成在8 mm的细小鞘管中。。。它们具备6自由度和双段式弯曲能力(远端弯曲达 120°),,,如同灵巧的触角,,,可能精准绕行至传统直视野无法企及的椎间隙深处与盲区。。。
刚柔并济,,,攻坚克难::柔性机械人最大的难题是“脆弱无力”。。。MicroSpine初创榫卯狭缝结构,,,在弯曲时自动互锁。。。这使得2 mm的轻微器械瞬间占有强悍的刚性(提供高达4.4 N的操作力),,,不仅能柔和分离娇嫩的神经根,,,更能搭载铥激光
三阶验证::从尝试室走向真实解剖
从3D打印重建模型、、活体动物尝试到严苛的大体仿照,,,MicroSpine展示了惊人的临床潜力::
极致精准::蹊径跟踪误差节制在亚毫米级(RMSE 0.9 mm)。。。
颠覆效能::在人体尸体尝试中,,,仅需3 cm小隐语,,,15分钟即可实现双侧小关节增生组织的彻底切除。。。相比传统手术1-1.5小时的耗时,,,效能实现了质的飞跃。。。
安全守护::活体尝试中出血量低至5 mL,,,且全程无神经热危险。。。
MicroSpine并非现有系统的改进,,,而是一次底层技术蹊径的重构。。。它将传统的“间接减压”彻底升级为精准的“直接减压”。。。在这个由亚毫米级精度和柔性仿生节制主导的新战。。。,,MicroSpine正为数以千万计的高龄与高危腰椎退疾患者,,,启发出一条越发安全、、微创的康复之路。。。
作者简介
共同第一作者::赵清祥(qingxiang@wchscu.cn),四川大学华西医院生物医学大数据钻研院助理钻研员,,,博士后。。。重要从事陆续体机械人、、微创手术机械人等领域的钻研。。。
共同第一作者::王贤帝(wxdfrank@126.com),,,四川大学华西医学仿照中心副教授、、脊柱微创外科医生。。。骨科学博士、、医工结合博士后,,,中国医师协会仿照讲授专家委员会委员,,,中国仿照医学讲授联盟理事,,,北美脊柱外科学会(NASS)会员,,,2020年作为重要实现人获得四川省科技进取二等奖,,,主持及参加省部级课题5项,,,2021年第8届“金手奖”骨科病例大赛脊柱组全国冠军;;;2018年获海峡两岸脊柱内镜手术大赛总决赛冠军,,,第4届中国“互联网+”大学生创新创业大赛国赛金奖项目第一导师。。。
共同通讯作者::曾建成(tomzeng5@163.com),,,四川大学华西医院骨科脊柱中心主任,,,主任医师、、教授、、博士生导师,,,主攻脊柱疾病的精准诊断及微创医治,,,担任亚太微创脊柱外科学会理事、、亚太脊柱创新学会理事及国际脊柱内镜学会理事,中华医学会骨科分会微创外科学组委员,,,中华中医药学会脊柱微创专家委员会副主任委员,,,四川省医学会脊柱疾病多学科结合委员会创会主委,,,四川省医促会脊柱微创专委会创会主委等职务。。。四川省“卫生健康英才打算”首席专家,,,“天府青城打算”医疗卫生领武士才。。。
国内率先发展“脊柱后路内镜椎管减压椎间盘摘除”及“OLIF结合前路固定”术式;;;开创“OLIF应力终板强化”、、“前路三皮质螺钉固定”、、“OLIF结合内镜组合微创”等前沿技术;;;率先索求并报道“脊柱内镜切除骨样骨瘤”、、“OLIF医治关节突囊肿”,,,主刀脊柱微创手术1万多台。。。应邀赴新加坡、、泰国、、印尼、、中国台湾及国内大型三甲医院行专题讲座及手术演示300余次。。。
承担国度科技部重点研发项目,,,国度天然科学基金项目等多个国度级/省部级项目。。。以第一/通讯作者颁发国际高质量论文80多篇。。。主编及参编脊柱微创专著9部,,,牵头制订“经皮腰椎内镜手术加快康复外科执行流程专家共识”,,,参加制订脊柱外科加快康复专家共识10项。。。脊柱微创钻研成就荣获2020年“四川省科技进取奖”二等奖、、2021年“中华医学科技奖”三等奖、、2023年“上海市科学技术发现奖”特等奖。。。
共同通讯作者::李康(likang@wchscu.cn),,,四川大学华西医院生物医学大数据钻研院钻研员,,,博士生导师,,,四川大学匹兹堡学院科研副院长,,,中国生物医学工程学会科普工作委员会副主任委员。。。重要从事医学人为智能、、医疗机械人、、生物力学、、人机交互等领域的钻研。。。牵头成立华西医院-商汤科技结合尝试室和“岷山打算”华西医疗机械人钻研院,,,旨在推进机械人、、人为智能和医疗领域的科技创新和技术升级。。。曾担任美国驰名大学医学院副教授,,,推算机系和生物医学工程系博士生导师,,,主持/结合主持国内外项目30余项,,,在国际重要刊物和国际权威会议上颁发论文300余篇。。。
医工协同聚力,,,持续解锁智慧医疗新将来
作为成都高新区“岷山行动” 首批揭榜项目,,,华西医疗机械人钻研院自成立以来,,,始终坚守医工结合、、产研一体的发展理念,,,深度扎根临床痛点,,,构建 “临床需要 - 技术研发 - 成就验证 - 产业利用” 全链条创新系统,,,致力于用前沿机械人技术破解临床诊疗难题,,,添补国内高端医疗机械人技术空缺。。。本次 MicroSpine 柔性脊柱微创手术机械人的成功研发,,,正是我院联动脊柱外科、、机械人为程、、生物力学、、医学人为智能等多学科力量,,,实现临床需要与硬核技术深度融合的标杆成就。。。
从手术室里的精密助手,,,到攻克疑难病症的创新利器,,,医疗机械人是智慧医疗发展的主题方向。。。将来,,,华西医疗机械人钻研院将持续深耕微创外科、、康复医疗、、智能诊疗等赛道,,,对峙以临床需要为导向,,,不休突破关键主题技术,,,产出更多兼具学术价值与临床价值的创新成就,,,以“华西智造” 赋能医疗健康事业发展,,,惠及更多患者。。。