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三院士齐聚,常州这场骨科大会指引了哪些创新方向?

钟庆宏 2024-09-04 09:15

“美国人工关节置换机器人渗透率已经超过90%,在中国老龄化加剧的形势下,智能骨科在中国将是一个海量的市场。”中国工程院院士、国家临床中心主任唐佩福在第二届“骨科融合创新生态驱动高质量发展大会”上如此说道。

随着智慧医疗、远程医疗、精准医疗等医疗模式的快速发展,手术机器人、3D打印等医疗技术在行业中的进一步普及,骨科领域在迎来新发展机遇的同时、也面临新的挑战。在这一存在海量需求的市场中,如何才能更进一步推动骨科领域的创新发展?

 

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8月31日,由国家骨科与运动康复临床医学研究中心(以下简称为“国家临床中心”)主办的第二届“骨科融合创新生态驱动高质量发展大会”在常州召开。国家职能机构、百余家医院、众多高校院所和创新企业均参与其中。常州市政府领导、武进区领导、国家卫健委领导、中国工程院院士顾晓松,中国工程院院士、国家临床中心主任唐佩福,加拿大工程院院士孟庆虎等多位领导、专家出席会议。


大会聚焦“AI+医疗”、“大模型”等前沿话题,旨在进一步汇聚创新要素、激发创新动能、提高创新效率,为骨科、运动、康复领域搭建一个汇集多方智慧、促进深度交流、实现资源共享的高端平台,进而推动我国骨科与运动康复专业、行业、产业、事业的高质量发展。

 

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在本次大会上,评选出了首届国家临床中心创新基金的10个优秀项目。为了更进一步推动实现从创新概念到创新产品的孵化,“国家临床中心”转化医学研究指导委员会成立,由顾晓松院士担任委员会主任委员、孟庆虎院士担任委员会副主任委员。与此同时,国家临床中心以“体系构建、区域带动”的方式,在全国布局智慧骨科区域培训基地和智慧骨科应用示范基地,会上也正式签约了首批国家临床中心基地筹建。会议同期,还举行了第一期“国家骨科与运动康复临床医学研究中心创新基金”项目结题评审会、“中心未来五年战略讨论会”、“智能培训基地专题培训”、第二期“国家骨科与运动康复临床医学研究中心创新基金”中期答辩评审等活动。


国家临床中心融合创新生态成型中,助力产业高质发展


于2019年5月批复建设的国家临床中心,作为骨科与运动康复领域唯一的临床医学研究中心,当前正在大展拳脚填补骨科基础科技设施领域的空白,最大程度汇聚行业创新要素、实现行业整体创新水平的提升。

 

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国家临床中心执行主任王松俊教授


在会上,国家临床中心执行主任王松俊教授,对过往几年中国家临床中心的探索以及未来发展布局进行了详细介绍。他指出,国家临床中心的使命是围绕国家骨科、运动、康复三大领域的重大国计民生需求和人民健康需要,打造医政研企融合创新生态体系,建成我国技术创新与成果转化的基地、临床医学和转化医学研究的高地,推动行业高质量发展。

为了凝聚全国科技创新力量,促进创新,引领行业发展,国家临床中心与江苏省常州政府共同设立了“一临床应用为导向的医疗创新基金”助力医疗器械研发。首期基金千万元共资助了77项课题,将具备创新能力和意愿的专家聚集到平台形成了创新联合体。规划中二期基金将以更高的资助总额,推动骨科手术机器人、手术导航、创新材料等方向的研发。国家临床中心计划最终实现从概念研发到科学研究到临床研究、从审评注册到产业化/市场化,并推动技术传播和科学普及的全流程覆盖。

目前国家临床中心打造了多个赋能平台,包括国人骨骼数据库及转化应用平台、NCRC真实世界研究与标准平台、NCRC临床研究平台(旨在提升项目管理效能和资源配置效率。如通过临床研究管理机制、国家临床中心伦理联盟、国家临床中心EDC系统、药械临床试验评价平台、项目全周期管理、临床研究CRC人才培养等为骨科临床研究提供全方位战略支持)、NCRC教育平台、NCRC科普平台等。此外,国家临床中心也在进一步推动研究成果的应用,诸如骨盆骨折智能监视微创治疗关键技术、智能全骨科机器人研制、全流程智能数字手术导航系统、软组织导航的混合现实成像技术等技术正在医院中得到应用。

他表示,国家临床中心未来会从创新生态体系建设、协同创新网络体系建设、赋能平台建设、标准制定、制度促进等多方面加大投入力度,让创新得到保障,并联合国家职能部门,推动前沿技术、突破性技术、颠覆性技术的创新和应用,实现诸如骨科内植物、机器人、手术规划导航以及干细胞与组织工程等方向的突破,起到引领和示范作用。

 

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国家临床中心管理中心主任张浩,则向外界展示了国家临床中心在过去所做的探索带来的各项成果。


院士齐聚,共探数智骨科的创新前景与未来


科学技术的进步带来了骨科诊疗领域的智能化、微创化和个性化。在此背景下,如何实现产业高质量发展与创新?唐佩福院士、顾晓松院士、孟庆虎院士的发言为我们提供了一些借鉴。

其一,骨科手术智能化的本质是范式革新。


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中国工程院院士、国家临床中心主任唐佩福


中国工程院院士、国家临床中心主任唐佩福在《数智骨科前景与未来》中以代表性技术“骨折复位智能手术机器人”为例展开了探讨,指出创新产品的出现改变了当前手术范式,实现了与以往不同的在不开刀情况下的疾病诊治。以往,受技术发展限制,传统中医接骨由于无法直视肌肉骨骼内部情况,可能导致患者出现行动受阻、畸形愈合、肢体残缺等现象发生。而西医直视下的手术复位,则面临骨不连、复位不良等问题。对骨科医生而言,他们热切盼望可以实现微创、精准、安全(辐射小甚至无辐射)的骨科手术。如今,随着医学数据井喷、机器人的研发与应用、人工智能的算法突破,为解决医生临床难题创造了条件。

院士团队通过对机器人骨折手术复位理论的突破,包括骨折复位路径的智能规划、建立机器人辅助骨折复位分型标准等,解决了机器人手术难题。例如,长骨智能导航下复位与固定,解决了微创看不见、接不准以及开放损伤大的关键难题。在此基础上,院士团队进一步向骨科皇冠手术骨盆骨折迈进,用智能技术解决了不规则骨骼骨盆骨折智能复位的难题。通过智能导航,实现微创精准的骨折复位和内植物置入。

他强调到,手术智能化的本质是范式的革新,通过装备的发展、算法优化、设备集成、技术演进实现手术智能化,即实现复杂手术简单化、简单手术标准化、标准手术工程化。未来,智慧骨科实现形式会以智慧手术室为基础、以手术床作为核心枢纽工具,实现模块化搭建、智能化分析、精准化执行的微创骨科解决方案集群。智慧骨科体系将以大数据、人工智能、物联网、智能制造等技术为支撑,形成骨科诊疗流程、内植物及新材料研发、手术机器人研发等智慧体系。在这一过程中,需要加快推进科技创新体系建设,尤其是加快解决“卡脖子”技术问题,构建发展新优势。

其二,骨科等领域走向国际的前提是自主创新。


70e2b577el3f8d43e575c97bb2b491d7.jpg 中国工程院院士 顾晓松


中国工程院院士、先进医学材料与医疗器械全国重点实验室主任、国家药品监督管理局组织工程技术产品研究与评价重点实验室主任顾晓松院士分享了《组织工程创新与转化》。作为组织工程神经转化医学的开拓者,院士团队率先将壳聚糖导管与PGA纤维构成的神经移植物应用于临床;提出的“生物可降解组织工程神经构建理念”学术观点,被载入英国剑桥大学教科书;“周围神经修复移植物”产品组成结构为国内外首创,并于2020年11月获NMPA批准上市;MicroRNA基因介导的新型组织工程化神经的构建及其在修复神经缺损的应用获得发明专利。

20余年里,顾晓松院士团队不断推进着组织工程神经领域的发展,实现了从早期的壳聚糖人工神经移植物-丝素蛋白组织工程神经移植物-细胞基质化组织工程神经-小核酸与仿生组织工程神经的跨越,推动了中国组织工程神经的创新研究与转化应用走在国际前沿。

院士所在的组织工程技术产品研究与评价重点实验室于2021年为国家药监局认定的第二批重点实验室,也是我国唯一获批建设的组织工程技术重点实验室。在院士团队负责的中国工程院战略研究与咨询项目即我国生物医药产业高质量发展战略研究中,提及要“以高质量发展创新体系建设、高质量发展区域布局、培育世界一流企业与品牌产品、产业发展政策与人才队伍建设、产业发展与开展国际合作等为重点内容,提出阶段性的改善与产业发展任务以及产业发展技术路线”。在会上,院士也一再强调这一理念,指出只有坚持创新发展,才能在世界范围内具备引领能力。“要走向国际必须要实现自主创新。”

其三,骨科智能化道路漫长,但前景向好。


47187fbd2od7c122191afdde695d694f.jpg 加拿大工程院院士 孟庆虎


加拿大工程院院士、南方科技大学电子与电气工程系系主任孟庆虎在作《GPT时代的骨科智能化创新》演讲时强调到,虽然当前AI是创新风口,但是仍旧需要对此保持清醒,不要被资本裹挟冲昏头脑。他表示,智慧医疗不单是实现医生可以做到的事情,更是实现医生不能做到或者还做不好的事情,并以锟铻手术机器人为例指出了当前骨科智能化创新的一些前沿探索实例。

 

其一是创新工业设计与用户体验。手术机器人等产品需要安置在手术室内辅助医生,它会与医生抢占空间,所以要求机器人产品体积更小、医生的操作界面与交互更为便捷;其二是全骨科手术机器人的打造。当前,骨科手术机器人划分太细,分为关节、脊柱、创伤等专用手术机器人。锟铻手术机器人则是打造一款全骨科手术机器人,同一款机器人在更换末端工具和选调相应软件后可以辅助骨科所有术式。其中全膝关节置换、髋关节置换、单髁膝关节置换产品均已获批上市;其三是实现核心元器件自研。除自研导航系统外,锟铻手术机器人还自研了专用于骨科的手术机械臂,实现更稳、更准和更高效的手术效果;其四是实现创新技术的临床首用。如将AR导航、脊柱超声导航等新技术率先运用于临床;其五是软组织导航。通过原创的光声成像技术实现软组织导航,可以更好地帮助医生避开神经和血管等软组织并在术中找出癌细胞的边界用机器人精准全部切干净;其六是实现关节镜机器人的创新。他强调指出,技术创新的目的是通过智能化辅助,帮助医生更好地实现手术。

 

对于手术机器人的创新发展方向,孟庆虎提到:当前,手术机器人历经了从无到有的状态,智能化道路仍旧十分漫长;核心部件国产化趋势明显;手术机器人专科化、小型化将成为一种潮流。手术机器人行业也面临一些挑战,如智慧医疗的痛点在于核心技术积累不足,持续发展艰难,只能拼凑一个单品勉强维系。同时我们不妨大胆想象,在以Gemini/GPT等人工智能技术快速发展的今天,智能辅助手术机器人的光辉未来。基于ChatGPT和SORA等技术的未来手术方案视频展示和语音指引下的实时手术方案讨论调整和三维视觉展现必然会实现。那样的话,医生之间的交流以及医患之间的沟通会呈现一画值千语,视频胜万语的全新科幻模式,值得期待。


多位专家出席演讲,探讨创新生态如何赋能新质生产力发展


8月31日下午,与会专家探讨了肌骨动力学、可视化机器人、智能导航、大模型等前沿技术在骨科领域的应用,以及医疗器械、骨科新材料如石墨烯材料在康复医学领域的应用、激光直写树脂基智能骨科植入物的发展等,为骨科产业、行业、事业的持续发展提供了新思路、新技术和新方向。


随着国家临床中心牵头下的“医、研、政、企、资”融合创新生态的形成,我们相信,在更好地赋能患者诊疗、助力健康中国实现的同时,各方力量也将进一步推进产业快速变革,让我们从国产替代进一步走向国产创新,走向世界舞台,引领产业发展。

注:文中如果涉及企业数据,均由受访者向分析师提供并确认。
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