張維軍：骨科機器人“天璣”突破骨科手術“禁區”

新華網北京11月8日電 對於醫生而言，由於手術位置深在、空間狹小且毗鄰重要神經和血管，骨科手術目前仍然是一項操作復雜且風險較高的任務。但這些對人體具有侵入性且耗時較長的操作，若由一台機器人介入，則會變得相對輕鬆。2015年，在骨科機器人“天璣”的幫助下，北京積水潭醫院成功挑戰了世界脊柱外科手術領域的“禁區”——完成了被喻為“生命中樞”的上頸椎畸形手術。這是全球首例上頸椎機器人輔助手術。它為一位患有嚴重寰樞椎先天畸形合並顱底凹陷的43歲男性患者擺脫了病痛，誤差不到1毫米。

一台性命攸關的復雜手術被機器人所取代，普通患者可能難以想象。但作為全國頂尖的骨科機器人的核心技術人員，在北京市科委組織實施的“科技新星計劃”的項目支持下，十余年來，張維軍帶領技術團隊聯合北京積水潭醫院等單位為此目標進行了深入探索，並取得了可喜的成果。

2006年，張維軍開始參與“小腿骨折機器人”產品的開發工作，先后完成了包括控制系統設計、結構改造和臨床試驗研究。2008年，他開始主持產品“髖部骨折手術機器人”的設計開發，完成了產品系統設計、定位模塊設計、系統精度控制和檢測檢驗系統設計等核心技術攻關。在此期間，他親自參與臨床試驗、進行技術指導和交流100多例手術，積累了大量產品臨床應用經驗。這項產品已進入北京積水潭醫院、解放軍301醫院、北京海澱區醫院等多家醫療機構進行臨床應用，取得了良好的應用效果，並被認定為國家重點新產品，獲得了2014年北京市科學技術獎一等獎。自2013年開始，他又開始帶領團隊攀登新的高峰，投入到“天璣”骨科機器人的研制中。

“在骨科機器人輔助手術中，患者的軟組織損傷小、手術切口小、安全性高，術后第二天患者即可下地行走。醫生在計算機屏幕上設計好釘道，系統自動計算出釘道的空間位置，機械臂將手術工具精確定位到手術位置，醫生便可輕鬆完成螺釘的精准、安全植入。”張維軍介紹道。

它，沒有龐大的軀干，卻有著一隻可多維度靈活轉動的機械手臂。在骨科機器人輔助下，手術有效提高了釘道規劃、靶點定位、精密操作的質量，幫助醫生完成真正意義上的骨科精准微創手術。通過減少術中X線曝光次數，醫生所受的輻射量有效減少。它，還有一雙能實時捕捉手術器械和患者位姿信息的“眼睛”，便於醫生確定植入物通道正確性。它，是國際上首個適應症覆蓋脊柱全節段和骨盆髖臼手術的骨科機器人系統，定位誤差不到1毫米，性能指標達到國際領先水平。

在全球醫學領域，脊柱和骨盆髖臼一直是骨科手術界難啃的“骨頭”。張維軍稱，天璣骨科機器人適用於脊柱全節段和骨盆髖臼開放和經皮微創手術，在保証螺釘置入精確性的同時，減少了X線輻射損傷，確保了手術的安全性，使得這種風險極高的手術能夠在廣大基層醫院開展，造福於患者。

“機器人輔助下精准微創手術的開展，有利於減少輸血量、縮短住院時間、減少並發症、加快術后康復，有效降低綜合手術費用。”談及臨床價值，張維軍表示，骨科手術機器人輔助手術技術，降低了手術對醫生個人經驗的依賴程度，幫助年輕醫生開展高難度復雜手術。目前，其已在北京、四川、新疆、廣東等14省區市20多家醫院實現臨床應用，累計輔助開展手術已達3000多例。

作為我國首台完全自主知識產權的骨科手術機器人，在市場價值方面，張維軍認為，我國擁有世界上最多的人口，能夠開展各類脊柱和創傷骨科手術的醫院也有數千家，正在逐步形成全球最大的數字化醫療設備消費市場，因此，骨科手術機器人在智能手術設備領域具有廣闊的市場前景。

長期以來，我國的高端醫療器械市場被國外產品壟斷。“骨科機器人作為中國制造的產品，填補了國際上相關產品研發的空白，造福於廣大患者。作為一名工程技術人員，我有機會全程見証我國骨科機器人產品的誕生、發展與壯大，並為之貢獻力量，我認為是一件非常幸運而自豪的事情！”張維軍自豪地說。（陳夢瑤）