行走在生命禁區，天智航為全球“打樣”

季冬

如今，人們因頸椎引發的病癥越來越多，這也成為大多數上班族、白領的通病。脊柱，作為人的“生命中樞”是一個十分重要的部位。在醫學領域，脊柱手術一直是骨科手術界的“硬骨頭”。

天智航是一家中關村從事高端醫療器械研發、生產和銷售的高科技企業，其研發的第三代國產手術機器人天璣臨床精度達到0.8mm，一舉打破脊柱手術機器人的國外壟斷，為醫生和患者提供了一種新的可能。十多年來，天璣手術機器人已協助醫生開展骨科手術超萬例，天智航已經形成了以骨科手術導航定位機器人為核心的產品和服務體系。

“天璣”橫空出世

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

手術現場，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，醫生發現右側完全無路可走，只有左側有一條緊挨大動脈和脊髓、僅剩4毫米寬的釘道。

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機器人系統。田偉在導航系統屏幕上設計好釘道，機器人的機械臂將手術工具精確定位到手術位置，套筒指向目的釘道的進釘點。田偉沿著套筒鉆入導針，插入患者身體內部，確認位置無誤后，再把一枚直徑4毫米的空心螺釘套進導針固定、拔出導針。之后，他對患者再次掃描，確認螺釘位置與規劃的一致。

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

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

早在2000年起，在國家相關科研課題的支持下，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機器人領域的科學探索。2005年，天智航公司成立，致力于骨科手術機器人研發和成果轉化，開啟了我國骨科手術機器人產業化征程。而后十余年，天智航公司與以北京航空航天大學、清華大學為代表的高校及以北京積水潭醫院、中國人民解放軍總醫院為代表的臨床機構開啟了產學研醫深度合作研發，不斷磨合，經歷了三輪產品升級迭代，才有了“天璣”骨科手術機器人的驚艷亮相。

2010年，天智航第一代產品取得了國家食品藥品監督管理總局（CFDA）頒發的第三類醫療器械注冊證，也是國內首個手術機器人注冊證。

2016年11月14日，第三代產品“天璣”骨科手術機器人取得第三類醫療器械產品注冊證，“天璣”骨科手術機器人包括主控臺，相當于大腦、機械臂，相當于手、光學跟蹤系統，相當于眼睛三部分，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段（頸椎、胸椎、腰椎、骶椎）手術的骨科手術機器人系統。

十年磨一劍，“天璣”誕生了。

導航+機器人

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

在中國電信5G網絡和華為通信技術的支持下，此次手術取得了圓滿成功，標志著我國5G遠程醫療與人工智能應用達到了新高度，是外科醫學劃時代的里程碑。

“不同于表面軟組織，骨科的手術更像是在一個堅硬的暗箱內操作，所以需要深層三維空間的精確定位。”田偉總結了骨科手術的三大難題：看不見、打不準、拿不穩，除此之外還存在高風險。

看不見——人眼無法看到內部結構;打不準——打螺釘時，人手的穩定性和操作精度不夠;拿不穩——很多因素都會影響醫生的穩定發揮。X光射線的使用，可以讓醫生在手術中通過透視看到骨頭，但缺少立體空間定位，還有可能讓醫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部結構、能有一條穩定的操作路徑保證手術質量，是骨科醫生的需求和痛點，這也正是天璣骨科手術機器人要干的事。

天璣骨科手術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等關鍵技術實現了重大突破。應用天璣骨科手術機器人開展手術，可提升手術精度、減少術中輻射、提高手術效率、并具有減少術中失血量和組織微創等優勢。

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

手術機器人對于普通民眾而言，尚屬于陌生事物。但近年來，這項新的手術技術正越來越多應用于臨床，在世界微創外科領域是當之無愧的革命性外科手術工具。天璣機器人和5G技術的無縫結合，實現了火眼金睛，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、醫產學研協同自主創新”，與北京積水潭醫院、北京航空航天大學、清華大學等單位致力于手術機器人的研發與產業化，天璣骨科手術機器人是醫產學研團隊緊密合作的又一創新成果，其臨床適用范圍更加廣泛、易用性更強、精度更高。

登陸科創板

2020年7月7日，天智航在上海證券交易所科創板掛牌上市，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，堅持將創新意識融入技術研究、產品開發和制造的每一環節。其產品核心技術“基于影像導航和機器人技術的智能骨科手術體系建立及臨床應用”獲得2015年國家科學技術進步獎二等獎;“通用型骨科導航手術機器人系統關鍵技術研發與臨床應用”獲得2018年北京市科學技術獎一等獎。

歷經多年攻關，天智航已經逐步建立起了在骨科手術機器人領域的技術優勢。目前，公司已取得135項專利，申請了26個軟件著作權。擁有的專利、軟件著作權及相關非專利技術，構建了公司在骨科手術機器人領域的技術壁壘。

2017年至2019年，天智航研發費用占營業收入的比重分別為30.42%、32.74%、33.55%。極高的研發投入占比也換來了領先的技術，天智航擁有自主知識產權的骨科手術機器人產品，性能指標達到國際同類產品先進水平。

此前，A股在該領域并無上市公司，天智航登陸科創板后將為A股補上該領域“拼圖”，成為首個上市的國內手術機器人企業。

此外，天智航是國內首個醫療手術機器人產品標準的制定者。同時，天智航還首次代表中國企業參與手術機器人IEC標準制定，為醫療手術機器人產業發展貢獻了中國方案。

借助資本市場，天智航將繼續致力研發和普及智能骨科手術技術，為醫生賦能，造福患者，助力中國高端醫療裝備自主可控，服務健康中國戰略，努力成為醫療機器人國際領軍企業。

截至目前，天璣骨科手術機器人已在全國100余家醫院實現常規臨床應用，開展機器人輔助手術超10000例，有力促進了智能化、微創化骨科手術在我國的普及推廣。

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

（本文選自“創新創業中關村”）