科创中国
下肢骨折复位固定一体化手术机器人系统
发布时间: 2025-11-05
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
生物与新医药技术
成果介绍
本项目围绕国家“智能机器人”重大战略方向，瞄准“医养健康--高端医疗装备”产业领域，将传统中医正骨理论与现代机器人技术相结合，采用“虚实共融”技术模式，开发一种复位精确度高，手术安全微创的骨折治疗智能机器人系统。本项目在技术亮点包括（1）突破传统骨科机器人单一结构限制，通过串联高精度定位（误差＜0.1mm）与并联刚性承载（负载≥500N）的混合架构，实现复杂骨折的全类型覆盖；（2）基于中医正骨数字解析理论的骨折复位智能轨迹规划算法，解决复杂约束条件下机器人精准控制问题；（3）基于虚拟推演模式，首次提出了并联结构机器人精准牵引技术；（4）首创“弹仓式”钢板螺钉全自动植入模块，支持多规格器械预装与自适应选择。本项目在临床上的亮点包括：（1）手术微创，不需要切开骨折断端，康复速度快；（2）支持自动轨迹规划和遥操作，适应不同的操作群体（3）兼容外固定支架快速复位（急诊场景）与内固定精准植入（择期手术），覆盖从创伤急救到康复管理的完整链条。；（4）通过算法标准化操作流程，降低基层医生学习门槛，缩短临床医生的成长曲线，实现均质化医疗输出。
成果亮点
主要创新点：
1：混合结构机器人系统应用于骨折复位，增大了空间活动度，扩展了骨折机器人应用范围。 （国际领先）
2：复杂不规则骨折体的约简替代与杂约束条件下混合结构机器人轨迹分解技术（国际领先）
3：采用虚实共融模式构建面向下肢骨折精准复位固定一体化机器人系统。（国内先进）
4：基于骨折断面三维全景模型的复杂场景不规则形态多体目标位姿跟踪技术和“复位完成度”定量评估，实现下肢骨解剖复位。（国内先进）
5：虚拟推演模式下的并联平台精准牵引技术（国际领先）
团队介绍
毕建平，副主任医师，中共党员，2002年毕业于山东中医药大学，擅长四肢骨折与关节脱位的手法和手术治疗。对骨关节畸形、感染及骨不连等疑难疾病有丰富的经验。主要研究领域为"智能医疗"，近年来在"四肢骨折高精度手术机器人系统"和"中医正骨可视化系统"等领域取得了众多突破性的进展，提出了基于灰度值的骨骼承载力计算方法，非呼吸控制机器人精准定位技术，四步快速骨折复位路径规划方法，机器人联合牵引协同骨折复位系统等。2020年被中促会"人工智能"专家学组聘为主任委员，兼青委会副主任委员。先后发表SCI论文7篇，主持课题7项，申报发明专利30余项。
成果资料
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