全球首创！全流程骨科内镜微创手术机器人成功实施首次科研手术

2023年3月中下旬，全球首创的歌锐科技“牛顿”全流程骨科内镜微创手术机器人平台成功完成一系列脊柱微创科研手术。

歌锐科技“牛顿”全流程骨科内镜微创手术机器人平台

“牛顿”手术机器人拥有高效的手术通道成型系统、高清内镜系统和高精度手术器材

与当前一代的导航定位类手术机器人完全不同，“牛顿”最大的突破在于，该产品是骨科领域全球首个“力反馈主从控制式+高精度影像引导”全流程骨科内镜微创手术机器人系统，可完整参与所有关键手术步骤。未来，“牛顿”可以广泛应用于脊柱微创减压、脊柱微创镜下融合、神经外科微创和关节微创等各个相关领域。

此次是全球首次在微创手术机器人全流程辅助下开展多种脊柱内镜微创临床前研究手术，是歌锐科技“牛顿”平台发展的重要里程碑，不但填补了该领域的空白，也标志着我国在全流程一体化骨科微创手术机器人领域的原研创新、产品开发和实际应用达到了全球顶尖水平。

“牛顿”手术机器人在主从控制下执行操作

01

多学科专家联合验证

“牛顿”可高效高精度完成手术

本次临床前科研手术试验内容均为全球首次实施的全流程微创手术机器人辅助下的脊柱微创手术不同术式（以下排名不分先后）：

山东省千佛山医院的辛涛教授团队实施了全球首次全流程微创手术机器人辅助下的经皮脊柱内镜椎板间后入路L4/L5腰椎间盘切除术。

山东大学齐鲁医院的刘新宇教授团队实施了全球首次全流程微创手术机器人辅助下的经皮脊柱内镜椎间孔入路L4/L5腰椎间盘切除术。

这也是首次神经外科专家联合脊柱外科专家共同实施全流程骨科微创手术机器人辅助下脊柱微创科研手术。

辛涛教授，山东第一医科大学第一附属医院副院长、神经医学中心主任、外科副主任、神经外科主任

辛涛教授评价道，“牛顿”初步实现了行业专家的设想，使脊柱手术机器人从导航定位到全流程辅助变为事实，极大推动了脊柱微创手术的发展。同时，高精度CBCT与机器人的配合也达到了更好的联合效果。

辛涛教授认为，智能化外科时代，数字技术不断应用于临床，机器人首当其冲，期待企业研发团队和临床医生更多合作，医工结合，更好地推动手术机器人行业的发展。

刘新宇教授，山东大学齐鲁医院外科学系副主任、骨科常务副主任、脊柱外科主任

刘新宇教授表示，目前市面上多为置钉导航机器人，“牛顿”为首个骨科主从式全流程辅助机器人，高度还原了脊柱内镜手术临床操作过程，可减轻医生操作疲劳感，保证手术质量。

另外，刘新宇教授对歌锐术中CBCT也给予了高度评价。他表示，歌锐CBCT仅用12s~14s即可完成影像扫描及三维重建，节省了时间，图像精度达0.16mm，满足了外科精准手术的需求，此外，偏心投照的设计十分人性化，为通道穿刺等临床工作提供了便利。

专门开发的“牛顿”3D高精度术中CT可获得超高精度影像，是微创手术规划和执行的基础

辛涛教授和刘新宇教授都对“牛顿”手术机器人的未来发展寄予了厚望，纷纷表示，机器人技术的发展，让临床医生开展内镜微创手术更有信心，患者获益也更大，希望歌锐团队把“牛顿”打造成全能型内镜手术机器人，拓展更多应用场景，如脊柱镜下融合、神经微创等，并且尽快上市，造福患者。

此外，歌锐高级临床专家Raymond团队也尝试和模拟了全流程微创手术机器人辅助下针对颈椎、胸椎等多个部位的多种入路和术式，均顺利完成并取得了成功。

此次科研手术试验非常成功，对高精度影像扫描、便捷手术规划、高效高精度手术通道建立、半自动和主从控制下的髓核钳进出和摘取、双极电凝切换和操作等每个关键手术步骤都做了全面的验证，已经完整体现出手术精度高、整体效率高的主要特点。成功的试验效果和资深专家的优化建议，为后续的开发和实际临床打下了坚实的基础。

接下来，“牛顿”手术机器人将展开更多的近程&远程5G临床科研手术活动，完善创新开发和完成临床试验，尽早成熟投放到需求巨大的市场，尽快满足多学科临床专家的期待。

02

全流程一体化

歌锐“牛顿”骨科手术机器人带来新突破

“牛顿”是新一代的全流程主从式骨科内镜手术机器人系统，基于团队近20年的产、学、研、医、检经验，由歌锐自主研发而成，是具有世界高度的原研创新产品。

“牛顿”手术机器人平台融合了多项高难度核心技术

“牛顿”手术机器人平台配套齐全的模块化手术工具和耗材

“牛顿”以真实迫切的临床需求和使用场景为导向，深度融合了多项核心技术，满足了医生对手术操作安全性、稳定性、精准度的需求，同时保证了智能化和高效性；更可以保障患者对于更小的手术创伤、更短的恢复周期的需求。如，3D影像算法以及人工智能多模态影像融合技术，可为医生提供精准的手术规划及术中引导；高精度运动控制技术，可保证器械操作安全可控，避免不必要的组织损伤；实时力反馈技术让医生获得真实的“手感”，以适时调整动作，降低手术风险；超低剂量图像处理技术，可大幅降低术中辐射，让医生摆脱铅衣带来的沉重负担。定制化的专用耗材，配合机器人术中高精度精细化操作，提高手术效率的同时可降低手术并发症风险。

“牛顿”系统涵盖术中高精度CBCT采集、一键式智能手术规划、精准手术通道一体化成型、力反馈的主从式手术操作以及术后影像评估和分析等全方位的各个环节，做到了全程深度参与，临床价值、实用性、扩展性大大提高，实现了该领域“零的突破”。

03

患者群体庞大，国家政策支持

骨科微创手术机器人大有可为

联合国《2023年世界社会报告》指出，到2050年全球65岁及以上人口将增加到16亿，老龄化加剧导致脊柱退行性疾病高发，据美国国立卫生研究院统计，此类疾病在全球范围内发病率高达5.7%。国内方面，世卫组织数据显示，我国超过90%的中老年人都患有脊柱疾病，手术需求巨大。

相对于第一代手工开放手术和第二代手工经皮内镜微创手术，机器人辅助下的手术视野高清开阔，易于操作；精准影像引导下，术中透视次数减少，辐射剂量显著降低；操作手柄可滤除医生手部抖动，提升操作稳定性。于患者而言，机器人可减小手术创伤，减少出血量，降低并发症发生概率，并缩短恢复周期。而且全流程机器人辅助可以不断扩展临床应用，并创造很多新术式，解决更多临床问题。众多优势，让机器人手术逐渐得到青睐。

此外，近年来政策也在持续加码，支持手术机器人行业发展，如《中国制造2025》《“十四五”国家临床专科能力建设规划》《“机器人+”应用行动实施方案》等都明确提出扩大机器人市场应用，鼓励医院使用机器人实施精准微创手术。

相信，在迫切的临床需求和一系列政策的支持下，手术机器人行业发展还会提速。弗若斯特沙利文资料显示，在手术量快速增长的背景下，预计2026年我国该领域市场规模可达到3.32亿美元，渗透率达3.1%左右。全球范围内，预计2027年骨科手术机器人市场销售额将达到20亿美元，潜力无限。

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经济的发展以及生活水平的提高，让人们对医疗服务水平的要求也越来越高。近年来，伴随着人工智能、大数据、5G等技术的广泛应用，智能化、数字化和机器人化已经成为外科手术的发展趋势。未来，歌锐科技将充分吸收利用各种先进技术手段，不断推进以骨科微创、介入微创为代表的多产品线的迭代升级，并扩展到更多术式，以原研创新引领行业发展，让优质医疗服务触手可及。

“千言万语”倾听真实深切临床需求

“千方百计”打造高价值的领先创新

“千辛万苦”实现立足中国布局全球

“千山万水”普及“牛顿”手术机器人

04

专家简介

(排名不分先后)

刘新宇

主任医师、医学博士、教授、博士研究生导师

山东大学齐鲁医院骨科常务副主任、脊柱外科主任，山东大学齐鲁医学院外科学系副主任

齐鲁卫生与健康领军人才

山东大学医学院青年名医

中华医学会骨科学分会微创外科学组委员

SICOT中国部常委、SICOT中国部微创外科学会副主任委员

中华中医药学会脊柱微创专委会常委

山东省医学会骨科学分会候任主委、微创学组组长

国际神经修复学会理事

中国康复医学会脊柱脊髓专业委员会脊柱脊髓基础学组委员

所在团队主要从事脊柱黄韧带及椎间盘退变机制研究、脊柱畸形分子遗传学研究、脊柱手术机器人研发、脊柱外科新型生物材料及新器械研发、脊柱有限元模型及生物力学研究等。

主持国家自然科学基金面上项目3项，山东省重大关键技术攻关项目等省部级课题3项，以第一完成人先后获山东省科学进步二等奖、山东省医学科技进步二等奖等省部级奖项3项，以合作单位第一位获天津市科技进步特等奖1项，先后在Spine、European Spine Journal、Journal of Neurosurgery Spine、中华骨科杂志等国内外知名期刊以第一或通讯作者发表论文80余篇。主编及参编著作10部，获国家专利5项。

辛涛

主任医师、医学博士、教授、博士研究生导师

山东第一医科大学第一附属医院（山东省千佛山医院）副院长、神经医学中心主任、外科副主任、神经外科主任

美国哈佛大学、巴罗神经外科研究所访问学者

山东省医师协会神经外科医师分会主任委员

中国医师协会神经外科医师分会委员

中华医学会神经外科学分会青年委员

中国老年医学学会神经外科分会副会长

中国研究型医院学会脊髓脊柱专业委员会委员

山东省医学会神经外科学分会副主任委员兼脊柱脊髓学组组长

山东省医师协会神经脊柱脊髓外科医师分会副主任委员

2020年获“王忠诚中国神经外科医师年度奖-青年奖”

主持国家重点研发计划课题、国家科技重大专项课题、国家自然科学基金、中国博士后基金等共14项，发表文章94篇，其中SCI收录52篇，主编著作2部、主译1部，授权专利7项。获山东省科技进步二等奖2项，教育部高校科技进步二等奖、山东省自然科学二等奖、山东省医学科技一等奖、山东省医学科技奖三等奖各1项。