行走在生命禁區(qū)，天智航為全球“打樣”

季冬

如今，人們因頸椎引發(fā)的病癥越來越多，這也成為大多數(shù)上班族、白領(lǐng)的通病。脊柱，作為人的“生命中樞”是一個十分重要的部位。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，脊柱手術(shù)一直是骨科手術(shù)界的“硬骨頭”。

天智航是一家中關(guān)村從事高端醫(yī)療器械研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高科技企業(yè)，其研發(fā)的第三代國產(chǎn)手術(shù)機器人天璣臨床精度達到0.8mm，一舉打破脊柱手術(shù)機器人的國外壟斷，為醫(yī)生和患者提供了一種新的可能。十多年來，天璣手術(shù)機器人已協(xié)助醫(yī)生開展骨科手術(shù)超萬例，天智航已經(jīng)形成了以骨科手術(shù)導(dǎo)航定位機器人為核心的產(chǎn)品和服務(wù)體系。

“天璣”橫空出世

2015年8月12日，世界上第一例復(fù)雜上頸椎畸形機器人輔助內(nèi)固定手術(shù)在北京積水潭醫(yī)院實施，主刀醫(yī)生是時任北京積水潭醫(yī)院院長田偉。

手術(shù)現(xiàn)場，一名43歲的男性患者，嚴重寰樞椎先天畸形合并顱底凹陷。通過CT掃描圖像找螺釘通道，醫(yī)生發(fā)現(xiàn)右側(cè)完全無路可走，只有左側(cè)有一條緊挨大動脈和脊髓、僅剩4毫米寬的釘?shù)馈?p>

只見一臺X光機對患者實行三維影像掃描，圖像被同步傳輸至骨科手術(shù)機器人系統(tǒng)。田偉在導(dǎo)航系統(tǒng)屏幕上設(shè)計好釘?shù)?，機器人的機械臂將手術(shù)工具精確定位到手術(shù)位置，套筒指向目的釘?shù)赖倪M釘點。田偉沿著套筒鉆入導(dǎo)針，插入患者身體內(nèi)部，確認位置無誤后，再把一枚直徑4毫米的空心螺釘套進導(dǎo)針固定、拔出導(dǎo)針。之后，他對患者再次掃描，確認螺釘位置與規(guī)劃的一致。

手術(shù)成功了，誤差不到1毫米。這是世界上首例機器人輔助上頸椎手術(shù)，讓全球醫(yī)療界震驚。

上頸椎，是世界上公認最難、最危險的手術(shù)部位。手術(shù)中很容易把釘子打到神經(jīng)上或大血管里：椎動脈堵，會引發(fā)腦梗;椎動脈破，會大出血;打到脊髓傷了神經(jīng)，病人會立馬癱瘓。

早在2000年起，在國家相關(guān)科研課題的支持下，臨床專家與工程專家進行思想碰撞，開始了我國在骨科手術(shù)機器人領(lǐng)域的科學(xué)探索。2005年，天智航公司成立，致力于骨科手術(shù)機器人研發(fā)和成果轉(zhuǎn)化，開啟了我國骨科手術(shù)機器人產(chǎn)業(yè)化征程。而后十余年，天智航公司與以北京航空航天大學(xué)、清華大學(xué)為代表的高校及以北京積水潭醫(yī)院、中國人民解放軍總醫(yī)院為代表的臨床機構(gòu)開啟了產(chǎn)學(xué)研醫(yī)深度合作研發(fā)，不斷磨合，經(jīng)歷了三輪產(chǎn)品升級迭代，才有了“天璣”骨科手術(shù)機器人的驚艷亮相。

2010年，天智航第一代產(chǎn)品取得了國家食品藥品監(jiān)督管理總局（CFDA）頒發(fā)的第三類醫(yī)療器械注冊證，也是國內(nèi)首個手術(shù)機器人注冊證。

2016年11月14日，第三代產(chǎn)品“天璣”骨科手術(shù)機器人取得第三類醫(yī)療器械產(chǎn)品注冊證，“天璣”骨科手術(shù)機器人包括主控臺，相當(dāng)于大腦、機械臂，相當(dāng)于手、光學(xué)跟蹤系統(tǒng)，相當(dāng)于眼睛三部分，是世界上唯一一款獲準上市的能夠開展四肢、骨盆骨折以及脊柱全節(jié)段（頸椎、胸椎、腰椎、骶椎）手術(shù)的骨科手術(shù)機器人系統(tǒng)。

十年磨一劍，“天璣”誕生了。

導(dǎo)航+機器人

2019年6月27日，在北京積水潭醫(yī)院機器人遠程手術(shù)中心，田偉成功實現(xiàn)了世界首次利用5G技術(shù)同時遠程操控兩臺天璣骨科手術(shù)機器人為兩家不同地區(qū)醫(yī)院的兩名患者同時手術(shù)。

在中國電信5G網(wǎng)絡(luò)和華為通信技術(shù)的支持下，此次手術(shù)取得了圓滿成功，標(biāo)志著我國5G遠程醫(yī)療與人工智能應(yīng)用達到了新高度，是外科醫(yī)學(xué)劃時代的里程碑。

“不同于表面軟組織，骨科的手術(shù)更像是在一個堅硬的暗箱內(nèi)操作，所以需要深層三維空間的精確定位?！碧飩タ偨Y(jié)了骨科手術(shù)的三大難題：看不見、打不準、拿不穩(wěn)，除此之外還存在高風(fēng)險。

看不見——人眼無法看到內(nèi)部結(jié)構(gòu);打不準——打螺釘時，人手的穩(wěn)定性和操作精度不夠;拿不穩(wěn)——很多因素都會影響醫(yī)生的穩(wěn)定發(fā)揮。X光射線的使用，可以讓醫(yī)生在手術(shù)中通過透視看到骨頭，但缺少立體空間定位，還有可能讓醫(yī)生和患者患上放射病的隱患。

能有一雙可以透視的眼睛看清人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)、能有一條穩(wěn)定的操作路徑保證手術(shù)質(zhì)量，是骨科醫(yī)生的需求和痛點，這也正是天璣骨科手術(shù)機器人要干的事。

天璣骨科手術(shù)機器人在多模圖像配準、機器人控制、患者實時跟蹤和路徑自動補償?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)了重大突破。應(yīng)用天璣骨科手術(shù)機器人開展手術(shù)，可提升手術(shù)精度、減少術(shù)中輻射、提高手術(shù)效率、并具有減少術(shù)中失血量和組織微創(chuàng)等優(yōu)勢。

它沒有龐大的軀干，卻有著一對可多維度轉(zhuǎn)動的靈活機械臂。精度高、不受環(huán)境影響、可以記憶和比對手術(shù)方案的機器人，將發(fā)揮越來越重要的作用。但它只是作為工具提供參考意見，根據(jù)情況作出判斷、決定手術(shù)方案和穿刺軌跡的醫(yī)生，仍將起決定性作用。

手術(shù)機器人對于普通民眾而言，尚屬于陌生事物。但近年來，這項新的手術(shù)技術(shù)正越來越多應(yīng)用于臨床，在世界微創(chuàng)外科領(lǐng)域是當(dāng)之無愧的革命性外科手術(shù)工具。天璣機器人和5G技術(shù)的無縫結(jié)合，實現(xiàn)了火眼金睛，縮地成寸的人類理想。

多年來，天智航始終堅持“以臨床需求為引領(lǐng)、醫(yī)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同自主創(chuàng)新”，與北京積水潭醫(yī)院、北京航空航天大學(xué)、清華大學(xué)等單位致力于手術(shù)機器人的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，天璣骨科手術(shù)機器人是醫(yī)產(chǎn)學(xué)研團隊緊密合作的又一創(chuàng)新成果，其臨床適用范圍更加廣泛、易用性更強、精度更高。

登陸科創(chuàng)板

2020年7月7日，天智航在上海證券交易所科創(chuàng)板掛牌上市，正式登陸資本市場。

成立16年來，天智航始終深耕與探索骨科臨床需求，堅持將創(chuàng)新意識融入技術(shù)研究、產(chǎn)品開發(fā)和制造的每一環(huán)節(jié)。其產(chǎn)品核心技術(shù)“基于影像導(dǎo)航和機器人技術(shù)的智能骨科手術(shù)體系建立及臨床應(yīng)用”獲得2015年國家科學(xué)技術(shù)進步獎二等獎;“通用型骨科導(dǎo)航手術(shù)機器人系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與臨床應(yīng)用”獲得2018年北京市科學(xué)技術(shù)獎一等獎。

歷經(jīng)多年攻關(guān)，天智航已經(jīng)逐步建立起了在骨科手術(shù)機器人領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢。目前，公司已取得135項專利，申請了26個軟件著作權(quán)。擁有的專利、軟件著作權(quán)及相關(guān)非專利技術(shù)，構(gòu)建了公司在骨科手術(shù)機器人領(lǐng)域的技術(shù)壁壘。

2017年至2019年，天智航研發(fā)費用占營業(yè)收入的比重分別為30.42%、32.74%、33.55%。極高的研發(fā)投入占比也換來了領(lǐng)先的技術(shù)，天智航擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的骨科手術(shù)機器人產(chǎn)品，性能指標(biāo)達到國際同類產(chǎn)品先進水平。

此前，A股在該領(lǐng)域并無上市公司，天智航登陸科創(chuàng)板后將為A股補上該領(lǐng)域“拼圖”，成為首個上市的國內(nèi)手術(shù)機器人企業(yè)。

此外，天智航是國內(nèi)首個醫(yī)療手術(shù)機器人產(chǎn)品標(biāo)準的制定者。同時，天智航還首次代表中國企業(yè)參與手術(shù)機器人IEC標(biāo)準制定，為醫(yī)療手術(shù)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻了中國方案。

借助資本市場，天智航將繼續(xù)致力研發(fā)和普及智能骨科手術(shù)技術(shù)，為醫(yī)生賦能，造?；颊?，助力中國高端醫(yī)療裝備自主可控，服務(wù)健康中國戰(zhàn)略，努力成為醫(yī)療機器人國際領(lǐng)軍企業(yè)。

截至目前，天璣骨科手術(shù)機器人已在全國100余家醫(yī)院實現(xiàn)常規(guī)臨床應(yīng)用，開展機器人輔助手術(shù)超10000例，有力促進了智能化、微創(chuàng)化骨科手術(shù)在我國的普及推廣。

未來，天智航將不斷努力，為了實現(xiàn)高端醫(yī)療裝備自主制造、中國制造2025的目標(biāo)貢獻自己的青春和力量。

（本文選自“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中關(guān)村”）