智能接骨手术机器人系统
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2025-10-25 11:34:31
中国中医科学院望京医院成永忠团队继承尚天裕、孟和中国接骨学技术成果,历时 30 年,结合人工智能与算法迭代,研发出智能接骨手术机器人系统,旨在解决传统接骨手术复位精度低、创伤大、医生受放射损害等痛点,目前处于产业化阶段。该系统核心技术融合中医接骨学与现代智能科技,推出三代五型产品:第一代含手法复位(1.1 款)和撬拨复位(1.2 款)机器人,实现骨干及关节内骨折微创复位;第二代全自动机器人通过 AI 医学影像识别规划复位方案;具备毫米级复位精度,可完成不开刀 / 微创操作,减少麻醉与失血风险,避免医生透视暴露。当前进展:完成 6 只山羊动物试验(无安全事故)、30 余例临床试验(骨干部骨折闭合复位成功率 95%);获国家发明专利 5 项,配套耗材 “CO 接骨架” 获江苏医疗器械注册证并量产,已在全国 3 家医院推广;入围中国服贸会公益展并获优秀项目奖,获首届全国 “骨伤与康复智能化” 创新创业大赛一等奖,是全球首套 CO 智能接骨手术机器人系统。
传统接骨手术及同类机器人存在 “精度低、创伤大、依赖经验、医生暴露风险高” 等局限,本成果通过技术创新实现突破,核心亮点如下:1. 中医与智能科技深度融合:全球首套融合中国接骨学(CO)的智能手术机器人系统,继承中医微创复位理念,结合 AI 医学影像识别(骨折 CT 影像智能分析)与六轴机器人控制,实现毫米级精确复位,较人工徒手复位精度提升 80%,减少二次复位及手术风险;2. 微创与安全优势显著:采用闭合 / 撬拨复位技术,避免广泛切开组织,减少术中出血与手术时间(较传统切开复位缩短 30%);医生无需在透视下操作,彻底解决放射暴露损害问题,同时降低麻醉与失血休克风险;3. 标准化与可重复性强:通过机器人控制系统实现手术流程标准化,摆脱对医生经验的过度依赖,确保不同医疗机构手术效果的一致性,复位成功率稳定在 95% 以上;4. 产品体系完善:历经三代五型迭代,覆盖骨干骨折、关节内骨折等多种类型,适配不同临床需求,且配套耗材 “CO 接骨架” 已量产,形成 “设备 + 耗材” 一体化解决方案。
本项目研发的智能接骨手术机器人系统主要应用于中医及综合医院骨科临床场景,具体包括: 1. 三级医院骨科:处理复杂四肢骨折(如 Pilon 骨折、胫骨干骨折等),借助高精度复位与 AI 规划功能,提升高难度手术成功率,作为中医骨科创新技术标杆推广; 2. 二级医院及中医专科医院:通过标准化操作降低对医生经验的要求,助力基层医院开展微创接骨手术,扩大优质中医骨科资源覆盖范围; 3. 急诊与创伤中心:针对急性骨折患者,快速完成复位固定,缩短救治时间,减少并发症(如骨不连、感染)发生率; 4. 教学与科研机构:作为中医骨伤智能化教学工具,用于骨科医生培训,同时为骨折生物力学、复位机制等研究提供精准实验平台。 随着中医智能化推进及骨科微创需求增长,该系统凭借 “中医特色 + 智能科技” 优势,预计 3 年内可覆盖国内 50% 以上三级中医医院及 20% 二级医院,应用前景广阔。
(按解决该项成果技术问题所作贡献大小排序)1. 成永忠(国家中医骨伤区域医疗中心秘书长,三级主任医师):团队核心负责人,中国中医科学院中青年名中医,拥有 30 年中医接骨临床经验、15 年医疗器械研发转化经验。主导智能接骨手术机器人系统研发,提出 “中医接骨学 + AI + 机器人” 融合技术路线,主持国家自然科学基金等 10 项课题,获国家专利 8 项(核心发明专利 5 项),发表核心论文近百篇。带领团队完成三代五型机器人研发、动物试验及 30 余例临床试验,获中华中医药学会科学技术奖等 6 项奖励,是该成果从临床需求到产业化落地的核心推动者;2. 研发团队:由中医骨科、机器人工程、AI 算法等跨学科专家组成,负责骨折 CT 影像 AI 识别算法开发、六轴机器人控制系统设计、微创复位器械研发等,完成专利布局与软件著作权申报,支撑产品从样机到临床试验的全流程迭代。
为了研发该成果,累计投入包括国家 / 省部级课题(20 余项)、动物试验、临床试验、软硬件开发等经费,目前已获国家发明专利 5 项,配套耗材量产并在 3 家医院应用,完成 30 余例临床试验(复位成功率 95%)。 针对产业化落地,拟融资 1000 万元用于申报全球首张 CO 智能接骨机器人三类医疗器械注册证及 AI 影像软件注册证;预计单型产品售价 150 万元,毛利率达 80%。 成果在推动科学技术进步方面,实现中医骨伤技术与智能科技的创新融合,填补国际中医智能接骨设备空白;在经济效益方面,按覆盖全国 1 万家医院测算,市场规模超百亿元,带动中医医疗设备产业链发展;在社会效益方面,提升骨折手术安全性(减少麻醉 / 感染风险)、推动中医智能化传承,降低患者康复周期,具有显著社会与经济价值。
拟通过多种方式推动成果转化: 1. 合作生产:与医疗设备制造商联合生产机器人整机及配套耗材,依托医院临床数据优化产品性能,快速实现规模化量产; 2. 股权投资合作:引入产业资本,融资 1000 万元用于医疗器械注册证申报及生产线建设,培育科创板上市企业; 3. 创新技术市场开拓:采用 “融资租赁、投放分配、分期配套” 等模式,降低医院采购门槛,优先覆盖三级中医医院及骨科重点医院,同时通过加盟共建模式拓展基层市场; 转化目标:1 年内完成三类医疗器械注册证申报,2 年内实现 50 家医院临床应用,3 年内成为中医骨科智能设备领军品牌,推动中医接骨技术全球化输出。