智能接骨手术机器人系统

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医药健康
智能制造与装备
成果单位: 中国中医科学院望京医院
合作方式: 面议
所处阶段: 产业化
关键词: 接骨手术中医骨科临床医疗人工智能算法迭代软硬件开发
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该成果得分:0

姓名: 成永忠 职位: 国家中医骨伤区域医疗中心秘书长 最高学历: 博士 毕业院校及专业: 中国中医科学院中西医结合临床 个人/团队介绍:

ü 成永忠,中国中医科学院中青年名中医。

ü 中国中医科学院望京医院骨科知名专家、医学博士、博士后导师、三级主任医师。

ü 国家中医(骨伤)区域医疗中心五大中心秘书长。

ü 中国中医药学会骨科分会常务副会长兼秘书长;世中联骨关节疾病专业委员会副会长;兼外固定专业委员会主任委员;中华志愿者协会中西医结合委员会创伤骨科专业组组长。

ü 国家自然科学基金评审专家;科技部国际合作项目评审专家;北京市科委生物医药评审专家;中国医药导报(科技核心期刊)编委;中国组织工程杂志(双核心)审稿专家。

ü 承担国家、北京自然科学基金、首都临床特色课题10项;获得国家专利8项;在国内核心期刊发表学术论文近百篇。

ü 30年中国接骨学临床实践经验、15年医疗器械研发转化经验。主持研发三臂十一轴CO接骨手术机器人及系列CO智能接骨设备,拥有接骨机器人与CO接骨架核心发明专利5项。获得中华中医药学会科学技术奖2项、中国中医科学院科学技术奖3项、中国中西医结合学会科学技术奖1项。

核心问题

传统接骨手术存在复位精度低、愈合速度慢、麻醉及失血风险高、医生操作受放射损害等问题,且医疗资源消耗较大,难以满足现代骨科手术的高效、安全需求。

解决方案

智能接骨手术机器人系统,依托中国接骨学技术成果,结合人工智能与算法迭代,研发出高精度、微创的CO接骨手术机器人。该系统通过智能化操作,实现不开刀的高精度复位,减少麻醉与失血风险,避免医生受放射损害,并能有效节约医疗资源。历经30年研发,已推出三代5款产品,技术成熟可靠。

竞争优势

智能接骨手术机器人系统作为中医骨科高端设备,具有复位精度高、愈合速度快、麻醉风险小、微创操作不失血等显著优势。其创新性地融合了传统中医接骨学与现代智能科技,是全球首套CO智能接骨手术机器人系统。该系统已荣获多项奖项,包括首届全国“骨伤与康复智能化”创新创业大赛一等奖,并入围中国服贸会公益展,获得优秀参展项目奖,展现出强大的市场竞争力和广阔的应用前景。

成果公开日期

20250327

所属产业领域

医药健康

产品设计方案

1.1与国内导航机器人比较:本项目设计开发的六轴撬拨复位机器人使用骨折CT影像AI识别分析与模拟复位软件系统,能够定位骨折块的三维坐标,智能化控制六轴机器人撬拨复位治疗Pilon骨折。相比人工徒手撬拨复位精度低,疗效不稳定,复位效果依赖于医师经验,撬拨复位机器人能够在智能模拟复位的基础上实现毫米级的精确位移,减少二次复位以及二次手术的几率,相比于切开复位,六轴机器人撬拨复位,避免广泛切开手术剥离组织,减少手术操作时间和伤口暴露。通过机械臂控制撬拨复位针实现骨块撬拨,智能化反馈校准,代替人手操作,还能够避免医生放射暴露。

1.2与骨折牵引床比较:相比传统接骨技术切开复位损伤大风险高、闭合复位费时费力且依赖医生经验和手感,开发的三臂牵引介乎机器人智能接骨技术可以精确识别骨折块,其复位精度高,麻醉风险小,且医生能在避免透视的条件下操控不同型号的机器人互相配合手术,微创正骨,减少术中出血量和手术时间,后期结合AI图像识别,光学传感器,5G远程遥控操作技术,最终完成透视接骨一体化手术机器人。

-技术优势的可持续性和不可替代性 骨科手术机器人是人类历史上最早出现的手术机器人之一,它作为一种新型的外科手术工具,可以辅助医生进行微创化的骨科手术。相比传统的骨折复位手术,接骨手术机器人临床应用的优势体现在以下几个方面: 1)精准度高:接骨手术机器人通过高精度控制系统,实现骨折高精度定位和接骨操作,从而减少手术误差和创伤;2) 创伤小:由于接骨手术机器人的操作精细,不开刀完成骨折复位因此可以减少开刀手术过程中对周围组织的损伤,减少麻醉和手术风险,缩短患者的康复时间。接骨手术的智能化是骨折治疗的必然趋势,必将可持续发展并且没有可替代的更先进技术和产品;3)可重复性好:接骨手术机器人可以实现接骨手术过程的标准化和规范化,从而保证手术结果的可重复性和稳定性;4)安全性高:接骨手术机器人可以通过自动化控制系统和安全装置,减少手术过程中的意外事故和误操作。 3.2该技术的潜在风险 (1)应用推广可行性风险——需要专业人员操作,有一定的学习培训要求:国内外产品均处于机器人辅助的半自动化阶段,尚无法全流程、全自动的实施手术,仍处于需要医生介入的半自动化阶段。 (2)市场竞争风险——设备成本较高:相比传统的骨科手术设备,接骨手术机器人的成本较高,需要医院投入较大的资金,多适用于大型的三甲医院。

当前进展

完成动物试验 成功完成6只山羊12个后肢胫骨骨折接骨机器人试验。实验过程中三臂十一轴骨折复位机器人运行平稳,无侧翻、结构松动、失控及故障报警等安全事故发生。应用三臂十一轴骨折复位机器人闭合复位山羊胫骨干骨折,较徒手复位骨折复位好、复位参与人数少,且安全性好。

成功完成30余例临床试验

‌成功案例‌:骨折复位机器人成功完成了30余例临床手术,骨干部骨折闭合复位成功率达到95%,显著提高了手术的成功率和患者的康复效果。‌安全性‌:与传统手术相比,骨折复位机器人减少了手术时间和创伤,降低了神经损伤和感染的风险,患者术后恢复更快。‌技术创新‌:该技术填补了国际空白,是全球首批注册临床试验的接骨机器人项目,标志着骨科手术机器人技术的重大突破。

转化现有基础

知识产权情况: 专利,计算机软件 成果权属: 独占 知识产权数量: 5 知识产权描述: 本项成果授权国家发明专利5项,配套耗材CO接骨架获江苏省医疗器械注册证和生产许可证并合作量产,已在全国3家医院推广应用。技术方案在研课题4项,并立项中华医学会团体标准。 中国中医科学院望京医院成永忠拥有全部知识产权。 该技术潜在应用场景及目标客户: 潜在应用场景:医院手术室、急诊、骨科病房。 目标客户:医院采购给骨科医生使用。 产品形态: 工业产品 产品描述: 完成三代五型机器人研发。 第一代1.1款CO接骨手术机器人——手法复位接骨手术机器人,是全球首款操纵杆与PLC界面双控制骨折复位机器人,代替多名医生完成骨干骨折微创复位接骨(完成样机生产2台),成功完成30例临床试验; 第一代1.2款CO接骨手术机器人——撬拨复位接骨手术机器人,能完成四肢关节内骨折复位接骨术(完成样机生产1台); 第二代CO接骨手术机器人——全自动接骨手术机器人,通过AI医学影像识别规划方案完成智能接骨术(完成软件开发1套);

转化合作需求

合作方式: 合作生产,股权投资合作,创新技术产品市场开拓 合作方式描述:

准备融资1千万元,落地产业园区,申报全球首张CO智能接骨机器人三类医疗器械注册证和骨折CT影像AI识别软件三类医疗器械注册证。按150万每型销售预算,毛利润率达80%。通过融资租赁、投放分配、分期配套、加盟共建模式运营,在千亿级潜力市场上培育科创板上市独角兽企业。

摘要

中国中医科学院望京医院成永忠 CO 智能接骨手术机器人团队,继承了尚天裕、孟和中国接骨学技术成果。在温建民、赵勇领导下,历时30年,在CO接骨的临床与生物力学研究基础上,结合人工智能、算法迭代开发CO接骨手术机器人软硬件产品和技术方案。 团队依托国家自然科学基金、北京市自然科学基金、首都临床特色诊疗技术研究及转化应用项目、中国中医科学院优势病种项目、中国中医科学院科技创新工程等20余项国家及省部级课题。研发设计了三代5款CO接骨手术机器人,CO智能接骨机器人的优势:复位精度高——不开刀愈合速度快,麻醉风险小——减少麻醉死亡风险,微创操作不失血——减少失血休克死亡风险,医生不在透视下操作——无放射损害,代替医生操作——节约医疗资源。

2024 年 12 月,作为唯一一款团队研发的中医骨科高端设备CO智能接骨机器人系统——入围中华中医药学会 COA 学术大会大咖云集的中国骨科创新转化成果展。成永忠教授主持的 CO 智能接骨手术机器人----全球首套CO智能接骨手术机器人系统,分别于2024 年 7 月获首届全国“骨伤与康复智能化”创新创业大赛一等奖;于 2024 年9月,入围中国服贸会公益展——获得优秀参展项目奖。

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