张维军：骨科机器人“天玑”突破骨科手术“禁区”

新华网北京11月8日电 对于医生而言，由于手术位置深在、空间狭小且毗邻重要神经和血管，骨科手术目前仍然是一项操作复杂且风险较高的任务。但这些对人体具有侵入性且耗时较长的操作，若由一台机器人介入，则会变得相对轻松。2015年，在骨科机器人“天玑”的帮助下，北京积水潭医院成功挑战了世界脊柱外科手术领域的“禁区”——完成了被喻为“生命中枢”的上颈椎畸形手术。这是全球首例上颈椎机器人辅助手术。它为一位患有严重寰枢椎先天畸形合并颅底凹陷的43岁男性患者摆脱了病痛，误差不到1毫米。

一台性命攸关的复杂手术被机器人所取代，普通患者可能难以想象。但作为全国顶尖的骨科机器人的核心技术人员，在北京市科委组织实施的“科技新星计划”的项目支持下，十余年来，张维军带领技术团队联合北京积水潭医院等单位为此目标进行了深入探索，并取得了可喜的成果。

2006年，张维军开始参与“小腿骨折机器人”产品的开发工作，先后完成了包括控制系统设计、结构改造和临床试验研究。2008年，他开始主持产品“髋部骨折手术机器人”的设计开发，完成了产品系统设计、定位模块设计、系统精度控制和检测检验系统设计等核心技术攻关。在此期间，他亲自参与临床试验、进行技术指导和交流100多例手术，积累了大量产品临床应用经验。这项产品已进入北京积水潭医院、解放军301医院、北京海淀区医院等多家医疗机构进行临床应用，取得了良好的应用效果，并被认定为国家重点新产品，获得了2014年北京市科学技术奖一等奖。自2013年开始，他又开始带领团队攀登新的高峰，投入到“天玑”骨科机器人的研制中。

“在骨科机器人辅助手术中，患者的软组织损伤小、手术切口小、安全性高，术后第二天患者即可下地行走。医生在计算机屏幕上设计好钉道，系统自动计算出钉道的空间位置，机械臂将手术工具精确定位到手术位置，医生便可轻松完成螺钉的精准、安全植入。”张维军介绍道。

它，没有庞大的躯干，却有着一只可多维度灵活转动的机械手臂。在骨科机器人辅助下，手术有效提高了钉道规划、靶点定位、精密操作的质量，帮助医生完成真正意义上的骨科精准微创手术。通过减少术中X线曝光次数，医生所受的辐射量有效减少。它，还有一双能实时捕捉手术器械和患者位姿信息的“眼睛”，便于医生确定植入物通道正确性。它，是国际上首个适应症覆盖脊柱全节段和骨盆髋臼手术的骨科机器人系统，定位误差不到1毫米，性能指标达到国际领先水平。

在全球医学领域，脊柱和骨盆髋臼一直是骨科手术界难啃的“骨头”。张维军称，天玑骨科机器人适用于脊柱全节段和骨盆髋臼开放和经皮微创手术，在保证螺钉置入精确性的同时，减少了X线辐射损伤，确保了手术的安全性，使得这种风险极高的手术能够在广大基层医院开展，造福于患者。

“机器人辅助下精准微创手术的开展，有利于减少输血量、缩短住院时间、减少并发症、加快术后康复，有效降低综合手术费用。”谈及临床价值，张维军表示，骨科手术机器人辅助手术技术，降低了手术对医生个人经验的依赖程度，帮助年轻医生开展高难度复杂手术。目前，其已在北京、四川、新疆、广东等14省区市20多家医院实现临床应用，累计辅助开展手术已达3000多例。

作为我国首台完全自主知识产权的骨科手术机器人，在市场价值方面，张维军认为，我国拥有世界上最多的人口，能够开展各类脊柱和创伤骨科手术的医院也有数千家，正在逐步形成全球最大的数字化医疗设备消费市场，因此，骨科手术机器人在智能手术设备领域具有广阔的市场前景。

长期以来，我国的高端医疗器械市场被国外产品垄断。“骨科机器人作为中国制造的产品，填补了国际上相关产品研发的空白，造福于广大患者。作为一名工程技术人员，我有机会全程见证我国骨科机器人产品的诞生、发展与壮大，并为之贡献力量，我认为是一件非常幸运而自豪的事情！”张维军自豪地说。（陈梦瑶）