快准稳的 “机器人”骨科医生
发布时间：2020/6/30 10:12:35 阅读：
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智能化诊疗是未来更多疾病的首选，伴随着众多优势的手术机器人的应用，不仅将外科带入了新的发展里程，也必将带动医院其它临床科室尤其是对于骨科智能化医疗创新和应用。
在内蒙古骨科医学领域有这样一支团队，他们历经多年研究，开拓进取，成功研发出行业领先的数字骨科临床工具“AIOOR骨科手术机器人(All-In-One Orthopaedic Robot)”，也是国内第一个无遮挡骨科手术机器人，这个团队就是以内蒙古医科大学附属医院教授张元智为首的数字骨科团队。
拓荒骨科领域机器人 从无到有
移动三维C型臂X光机是一种广泛应用于骨科手术的机器，能帮助医生及时诊断，监视手术的重要环节，在临床手术中有着不可或缺的重要地位。但在手术过程中，这种机器难免会放出射线，对医生和患者都有一定的辐射伤害。
“目前，多数医生的手一直在C型臂X光机环境下工作，辐射很大。”张元智表示，多年来骨科手术领域一直谈论预防辐射，但是没办法做到完全无辐射状态。
张元智是内蒙古医科大学附属医院教授，担任内蒙古医科大学数字医学中心主任、内蒙古医科大学附属医院数字医学中心暨智能医疗机器人实验室负责人。张元智从事数字骨科相关研究近20年，在国内率先提出《数字骨科学》概念，主编国内第一部《数字骨科学》专著，并在国内率先开展3D打印个性化导航模板技术的设计与应用，曾在国内外学术期刊上发表论文百余篇，其中SCI收录文章10余篇；荣获省级科技进步一等奖一项，自治区级科技进步二等奖一项，内蒙古自治区医学会科学技术一等奖一项，二等奖三项。
2016年，张元智走访浙江某机械臂制造企业发现，机械臂的操作灵活且精度很高。张元智想，如果能将机械臂集成智能应用到骨科手术中，就可以解放医生在手术台前的双手，高精度也可以为患者带来更安全、可靠的治疗。
当年，张元智就奔赴北京，与某知名医疗科技公司开展研发合作。经过多年努力，2018年，团队终于研发出我国首个无遮挡骨科手术机器人“AIOOR骨科手术机器人(All-In-One Orthopaedic Robot)”，从此也宣告内蒙古骨科手术正式迈入机器人时代。
AIOOR骨科手术机器人
自主创新 打破传统技术牢笼
AIOOR因其特有的前沿影像系统及软件开发，不需要另外购置手术室配套CT设备，也无需在术前进行手术规划，在术中2至5分钟就可以完成规划。AIOOR针对骨盆骨折、关节附近骨折、骨质疏松骨折、脊柱损伤、脊柱退行性病变等骨科疑难疾病进行手术的时间更短，精准度更高，也更安全。
我国每年有2000万的骨科病人，近80%需要接受手术治疗，目前骨科类手术多以影像+标尺+钉钻锤的方式进行，智能化精准化程度较低。
“用箭靶举例，传统骨科手术把钢钉打在安全区域6至10环都是成功的，AIOOR能精确到10.01环！”张元智与团队自主研发的AIOOR手术通道机器人，其功能定位于手术器械通道的快速实时定位，基于正侧位X线片结合红外数字导航原理，快速精准实时规划手术通道，通过控制软件驱动六轴协作机器人到达指定位置，形成入针/入钻平台，成为创建脊柱和关节微创手术通道的基础。
AIOOR的导航定位系统是国内外首创的基于传统骨科手术C臂透视影像实现定位，并集成智能机器人的新一代定位系统。在手术过程中，导航定位系统可提供精确稳定的导向作用，由C臂透视确保最终位置，保障安全有效性，医生只需独立在控制室完成手术定位，不实际与病人接触，进一步确保了手术过程中的安全性。
张元智表示，AIOOR大大简化了操作流程，对医生的手术习惯和流程影响最小，并采用双平面透视技术，极大简化手术流程，缩短手术时间，减少医患辐射，实现了低成本、有效解决机器人辅助手术的快、准、稳等难以同时实现的难题。
张元智教授现场为学生培训AIOOR骨科手术机器人
不断创新 矢志前行
“随着数字骨科、导航技术、以及数字影像融合技术的兴起，骨科手术机器人逐步成为炙手可热的发展领域。”
2012年，在张元智教授的努力下，内蒙古医科大学成立内蒙古首个数字医学中心。2018年，在内蒙古医科大学附属医院各级领导的支持下，张元智教授及团队组建智能医疗机器人实验室，进一步推动成果转化和产学研用紧密结合，促进“互联网+”新业态形成。目前，实验室共承担国家自然科学基金4项，多项内蒙古重大专项基金和内蒙古自然科学基金，申请专利30项，获授权21项。
2019年，AIOOR骨科手术机器人项目获得中国第五届“互联网+”大学生创新创业大赛内蒙古医科大学校赛的高教主赛道第一名，荣获内蒙古第六届“创青春”中国青年创新创业大赛互联网组金奖，也是全区高校唯一金奖，入围第六届“创青春”中国青年创新创业大赛（互联网组）全国赛决，荣获全国赛创新组铜奖。目前，该项目被内蒙古自治区科技成果（专利）交易平台列为重点推广项目。
自治区知识产权服务中心韩勇表示，“AIOOR骨科手术机器人”的主要结构及技术均申请了专利，多数已获得国内授权，为我国及内蒙古医疗设备智能化自主研创新发挥了重要作用。
“医学的发展已经进入创新时代，如果没有创新的科研，就没有核心技术，就像房屋没有坚实的地基。”张元智透露，目前他和团队正在对AIOOR进行升级改进，利用超声波+5G技术，与更多学科交叉创造出更多可能，造福更多患者。张元智希望未来能打破依赖进口医疗器械垄断，让国人以更低的成本，享受到更优质的医疗服务。
在内蒙古骨科医学领域有这样一支团队，他们历经多年研究，开拓进取，成功研发出行业领先的数字骨科临床工具“AIOOR骨科手术机器人(All-In-One Orthopaedic Robot)”，也是国内第一个无遮挡骨科手术机器人，这个团队就是以内蒙古医科大学附属医院教授张元智为首的数字骨科团队。
拓荒骨科领域机器人 从无到有
移动三维C型臂X光机是一种广泛应用于骨科手术的机器，能帮助医生及时诊断，监视手术的重要环节，在临床手术中有着不可或缺的重要地位。但在手术过程中，这种机器难免会放出射线，对医生和患者都有一定的辐射伤害。
“目前，多数医生的手一直在C型臂X光机环境下工作，辐射很大。”张元智表示，多年来骨科手术领域一直谈论预防辐射，但是没办法做到完全无辐射状态。
张元智是内蒙古医科大学附属医院教授，担任内蒙古医科大学数字医学中心主任、内蒙古医科大学附属医院数字医学中心暨智能医疗机器人实验室负责人。张元智从事数字骨科相关研究近20年，在国内率先提出《数字骨科学》概念，主编国内第一部《数字骨科学》专著，并在国内率先开展3D打印个性化导航模板技术的设计与应用，曾在国内外学术期刊上发表论文百余篇，其中SCI收录文章10余篇；荣获省级科技进步一等奖一项，自治区级科技进步二等奖一项，内蒙古自治区医学会科学技术一等奖一项，二等奖三项。
2016年，张元智走访浙江某机械臂制造企业发现，机械臂的操作灵活且精度很高。张元智想，如果能将机械臂集成智能应用到骨科手术中，就可以解放医生在手术台前的双手，高精度也可以为患者带来更安全、可靠的治疗。
当年，张元智就奔赴北京，与某知名医疗科技公司开展研发合作。经过多年努力，2018年，团队终于研发出我国首个无遮挡骨科手术机器人“AIOOR骨科手术机器人(All-In-One Orthopaedic Robot)”，从此也宣告内蒙古骨科手术正式迈入机器人时代。
AIOOR骨科手术机器人
自主创新 打破传统技术牢笼
AIOOR因其特有的前沿影像系统及软件开发，不需要另外购置手术室配套CT设备，也无需在术前进行手术规划，在术中2至5分钟就可以完成规划。AIOOR针对骨盆骨折、关节附近骨折、骨质疏松骨折、脊柱损伤、脊柱退行性病变等骨科疑难疾病进行手术的时间更短，精准度更高，也更安全。
我国每年有2000万的骨科病人，近80%需要接受手术治疗，目前骨科类手术多以影像+标尺+钉钻锤的方式进行，智能化精准化程度较低。
“用箭靶举例，传统骨科手术把钢钉打在安全区域6至10环都是成功的，AIOOR能精确到10.01环！”张元智与团队自主研发的AIOOR手术通道机器人，其功能定位于手术器械通道的快速实时定位，基于正侧位X线片结合红外数字导航原理，快速精准实时规划手术通道，通过控制软件驱动六轴协作机器人到达指定位置，形成入针/入钻平台，成为创建脊柱和关节微创手术通道的基础。
AIOOR的导航定位系统是国内外首创的基于传统骨科手术C臂透视影像实现定位，并集成智能机器人的新一代定位系统。在手术过程中，导航定位系统可提供精确稳定的导向作用，由C臂透视确保最终位置，保障安全有效性，医生只需独立在控制室完成手术定位，不实际与病人接触，进一步确保了手术过程中的安全性。
张元智表示，AIOOR大大简化了操作流程，对医生的手术习惯和流程影响最小，并采用双平面透视技术，极大简化手术流程，缩短手术时间，减少医患辐射，实现了低成本、有效解决机器人辅助手术的快、准、稳等难以同时实现的难题。
张元智教授现场为学生培训AIOOR骨科手术机器人
不断创新 矢志前行
“随着数字骨科、导航技术、以及数字影像融合技术的兴起，骨科手术机器人逐步成为炙手可热的发展领域。”
2012年，在张元智教授的努力下，内蒙古医科大学成立内蒙古首个数字医学中心。2018年，在内蒙古医科大学附属医院各级领导的支持下，张元智教授及团队组建智能医疗机器人实验室，进一步推动成果转化和产学研用紧密结合，促进“互联网+”新业态形成。目前，实验室共承担国家自然科学基金4项，多项内蒙古重大专项基金和内蒙古自然科学基金，申请专利30项，获授权21项。
2019年，AIOOR骨科手术机器人项目获得中国第五届“互联网+”大学生创新创业大赛内蒙古医科大学校赛的高教主赛道第一名，荣获内蒙古第六届“创青春”中国青年创新创业大赛互联网组金奖，也是全区高校唯一金奖，入围第六届“创青春”中国青年创新创业大赛（互联网组）全国赛决，荣获全国赛创新组铜奖。目前，该项目被内蒙古自治区科技成果（专利）交易平台列为重点推广项目。
自治区知识产权服务中心韩勇表示，“AIOOR骨科手术机器人”的主要结构及技术均申请了专利，多数已获得国内授权，为我国及内蒙古医疗设备智能化自主研创新发挥了重要作用。
“医学的发展已经进入创新时代，如果没有创新的科研，就没有核心技术，就像房屋没有坚实的地基。”张元智透露，目前他和团队正在对AIOOR进行升级改进，利用超声波+5G技术，与更多学科交叉创造出更多可能，造福更多患者。张元智希望未来能打破依赖进口医疗器械垄断，让国人以更低的成本，享受到更优质的医疗服务。
