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3、设备优化配置与布局、数字化骨科手术床等关键部件及配套专用手术器械等进行集成、控制操作。2. 建设智能化微创骨科手术中心的意义在于优化手术治疗工作流程，集成医学影像、数据管理和视频通讯的信息管理，实现手术设备一体化控制，并实现空间配准等关键技术的集成应用。3. 本计划书A4打印，由项目组织共建单位编写打印。同时，提请相关参与单位讨论。4. 共印刷5份，内部资料注意保存。由于涉及商业秘密请勿向无关项目人员开示。摘 要智能化微创骨科手术室（TINAVI-MIS）是以TINAVI骨科机器人导航定位系统和TINAVI数字化手术床为核心构建的。智能化微创骨科手术室涉及医学成像、图像分析、机器人、传感器、运
4、动分析、虚拟现实、遥操作及外科学等多个学科，一方面能够从视觉、触觉和听觉上为医生在手术操作中提供便利，一方面扩展医生操作技能。可有效提高手术规划与评估，精确定位、精密操作，缩短患者康复周期。智能化微创骨科手术室是未来外科领域和数字化医疗器械领域的发展重点和必然趋势。建设背景：此共建项目，拟采用理论分析、实验研究以及应用推广相结合的方法。以科技部支持的国家级项目研究成果和实际临床研究为基础，以创伤外科学理论为指导，结合现代控制、传感器、计算机网络、人工智能、计算机图像处理及可视化、精密机械等多学科理论，建立创伤骨科适应证的手术规范和智能化微创骨科手术室应用规范；在此基础上，将北京XXXX医院建设
5、成为有代表性的地区级医院智能化微创骨科手术室示范工程，为新医改提供可操作的样板工程。建设功能：建成后能够最大化集中监控，有效地管理手术中心各种相关设备。方便术中实现本地、异地的交互式临床会诊以及各种教学观摩需求；为医院临床医师提供综合影像辅导平台；实现骨科微创典型适应证的机器人导航手术。使难度高的手术得以实现并且更加精确。同时，智能化微创骨科手术室预留扩展空间，可即时扩展为妇科、外科等科室的数字化手术室。智能化微创骨科手术室集成医学影像、数据管理和视频通讯的信息管理系统，应用网络连接、影像引导、数字成像、视频通讯和高容量的数据管理等技术，而建立的数字化平台。使外科医生和手术团队可以在无菌区内快
6、速的获取各种信息，记录手术过程，并通过远程网络技术实现远程手术演示和远程医学咨询。实现术中数字化影音记录、实时转播手术过程、术中多媒体示教、异地远程手术诊断交互、术中影音数字编辑、存储、刻录等功能。目 录编写说明2摘 要3一、概论4二、智能化微创骨科手术室项目内容8三、设备配置计划与布局21四、主要设备表27五、项目经费预算30一、概 论随着社会的发展和科学的进步，以高能量损伤、多发复合损伤、老年骨质疏松骨折为特征的骨与关节损伤逐年增多，由于骨创伤的发生率、病死率及病残率均高于其他创伤，所以如何有效的救治骨与关节损伤，已经成为严重的社会医学问题。由于骨折的发生具有时间不确定性和地点任意性，且伤
7、情复杂，往往需要及时就近治疗处理，因此，基层医院救治是创伤骨科治疗的最关键单位。根据基层医院的流行病学调查结果，我国基层医院处理的各类急救病例中，创伤骨科占41.66%(其中交通伤28.95%)，远远高于其他急症(神经系统疾病占13.1% ,妇产科急症占6.87% , 循环系统疾病占7.78% , 消化系统疾病占8.69%)。而死亡病例中，创伤骨科占29.33%，仅仅小于心脑血管的50.67%。同时，数据还显示，基层医院处理的急救病例中，50.2%的患者分布在离医院距离小于5公里的区域内。因此，我国基层医院创伤骨科的发展，是提高我国创伤治疗水平，降低死亡率和伤残率的关键。目前在我国，各基层医院
8、的骨科收治病例大多为创伤骨科患者，但由于各地区经济、文化教育发展的不平衡，造成各地区、各级医院的创伤骨科救治水平参差不齐。众多的创伤骨科患者都集中到几个大城市的骨科专科医院，造成了大医院满负荷运作（如北京积水潭医院每年的手术量是3万多例）。同时，基层医院的创伤骨科发展严重不足（如某些基层医院，没有独立的骨科，骨科和其他外科编制一起，没有骨科专用手术室），只能治疗一些简单骨折，伤情复杂、危重的病例往往需要转至上级医院，导致很多患者得不到及时、有效的治疗。创伤骨科是严重依赖专用手术设备和器械，以手术为主要治疗手段的学科，创伤骨科每一次治疗理念的提升、治疗技术的进步都是建立在骨科专用医疗设备和器械的
9、创新和改进的基础上。而医疗设备和技术手段的不断更新，要求对创伤骨科医生进行不断的培训，尤其是手术示教和对新设备、新器械的使用，更需要切实有效的培训手段和方法。总之，创伤骨科专用手术设备和器械的缺乏、创伤骨科医生的专业化培训不足是严重制约基层医院创伤骨科临床救治水平的重要原因，由此引发的创伤骨科患者看病难、看病贵成为较为严重的社会问题。微创外科（minimally invasive surgery MIS）是创伤骨科手术的未来发展方向，将其与医学影像学，信息科学，遥控技术等高新技术组合而成的计算机辅助骨科手术（computer assisted orthopaedic surgery CAOS）
10、相结合，应用于骨折治疗，能够通过最小的手术侵袭，精确的复位内固定技术，达到尽可能符合正常生理状态的最佳康复目的。微创治疗理念在创伤骨科的实施特别依赖手术室的支撑环境和专有设备、器械。在我国，各大医院还没有专门针对开展创伤骨科微创手术的手术室，手术室内的相关配套手术设备和器械大多为国外进口。广大基层医院在手术室及相关设备和器械的配置方面更为滞后。在充分考虑我国现有骨折的致伤特点基础上，尽量以现有的医学影像设备，解决骨创伤中微创导航手术临床实践中的关键技术问题，研究符合我国国情，具有自主知识产权的适合已有手术室设备和满足临床实际需要的经济高效、实用安全的手术室、微创导航手术设备及器械是临床工作迫切
11、需要解决的重要问题。目前，以现代信息技术为核心的数字化智能微创骨科手术室为创伤骨科的应用推广提供了方法和途径。与传统的“封闭式”手术室相比，数字化智能微创骨科手术室实现了信息的开放与流通。利用实时数据检测和远程医学影像技术的结合，医生可以实时、便捷地获取大量与患者有关的信息，并在精确导航系统的帮助下实施更为精准的手术，从而大大提高手术的效率和成功率。同时，实时的视频传输也为手术室内外的交流以及手术观摩和远程教学提供了可靠的通道。除此之外，大量的术中资料也为科研以及循证医学提供了宝贵的资源。但是，由于目前的数字化骨科手术室的一些核心技术和设备一直由国外把持，因此数字化骨科手术室的造价昂贵（每间造
12、价高达300-600万美元），我国只有少数大医院有实力建设和改造。同时，国外数字化骨科手术室的一些技术没有考虑到我国的骨科临床手术环境和需求，阻碍了数字化骨科手术室技术在我国的推广应用，也限制了我国其他智能化的外科设备（如医疗外科机器人）在临床中的发展和应用。这对研究具有自我知识产权、符合我国骨科临床环境、高性价比的数字化骨科手术室及其核心设备提出了迫切的需求。数字化手术室代表了手术室的发展趋势，体现了医疗发展的水平。美国的调查报告显示，使用数字化手术室，使手术效率提高了12-18个百分点。也就是说，以前日均能做8台手术的手术室，实现数字化后，日均能做9.6-14.4台手术，从而提高医院的经济
13、效益和社会效益。在我国，北京积水潭医院几年前就建设了10间数字化手术室，据悉，正在建设的积水潭医院回龙观医院拟建26间数字化手术室。而301医院、北大人民医院、北医三院等也在积极建设自己的数字化手术室。综上所述，从我国创伤骨科临床的国情出发，以医院的需求为导向，结合基层医院最为需要的创伤骨科微创手术的特点，从手术空间结构化、手术信息集成化、人机交互智能化等角度出发，开发具有自主知识产权的高性价比数字化手术室，不仅可以填补我国在该领域的空白，造福广大患者，还可以大大促进微创手术数字化技术的发展，提高我国医疗产品的竞争力，具有极大的社会意义和广阔的市场前景。二、智能微创骨科手术室项目内容北京天智航
14、技术有限公司承担了多项国家863科技项目和国家十一五支撑项目，取得多项专利技术，向国家申报5项专利，建立2项行业标准。部分项目成果已经在临床中应用和推广。智能微创骨科手术室项目内容包括：1、设备基础天智航技术有限公司是北京市高新技术企业，是专业生产智能骨科设备和器械的专业单位。先后承担和参与了多项国家重点项目和北京市重大科技项目，开发生产的骨科导航机器人系统、数字化多功能手术床、骨科牵引架、被动式辅助手术机器人等产品获得国家食品药品监督管理局的产品认证。1）小腿骨科手术机器人：用于小腿骨科手术中，在手术中，根据医生手术的需要，调整小腿的姿态，为医生手术操作提供方便。骨科手术被动臂 小腿骨科机器
15、人2）骨科机器人导航定位系统：针对骨科手术中手术精度不高、辐射伤害等问题，利用机器人技术，辅助医生完成手术空间的跟踪和固定，在辐射环境下完成手术路径的锁定操作。 GD系列骨科机器人导航定位系统3）远程骨科导航系统：利用网络，将手术室里患者的X光图像传给远程的专家，专家利用远程导航系统对图像进行处理，对手术方案进行规划和仿真，获得手术路径的位置信息，并将结果传给本地手术室的机器人，协助本地医生完成手术路径的跟踪和固定，完成手术操作。4）数字化多功能手术床集成系统数字化多功能手术床系统集成了数字化骨科手术床、骨科导航机器人、手术室相关设备，具有统一接口的机器人手术操作模块（精确定位模块、震动钻孔模块、手术器械抓持模块、骨骼切削模块等）、基于远程高清术中监控系统、基于CT/MRI/CCD图像的三维重建与可视化系统、透视图像术中处理与分析系统、典型适应症的手术规划与虚拟/增强现实仿真系统、手术中心的安全控制体系与故障诊断方法等，协助医生完成典型适应症的骨科手术操作。根据创伤骨科手术的需要，以数字化骨科手术床为平台，建立手术室骨科手术设备的空间配准模型，统一各个设备的坐标系；制订骨科手术室常用数字化设备的统一接口标准，改进骨科手术床的快速连接方法，整合手术室设备的功能、完成各个设备信息的采集、融合和传输功能，使各个设备可以根据手术的需要，即插即用，快速进入和退出手术环境。
