骨科是手術(shù)機(jī)器人早涉及的領(lǐng)域之一，也是當(dāng)前手術(shù)機(jī)器人研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的熱點(diǎn)領(lǐng)域。骨科手術(shù)機(jī)器人主要應(yīng)用于創(chuàng)傷骨科、脊柱外科和關(guān)節(jié)外科，其中機(jī)器人輔助關(guān)節(jié)置換手術(shù)的普及度相對(duì)較高。在日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)格局中，國(guó)內(nèi)企業(yè)加大自主研發(fā)力度，并獲得資本青睞。基于我國(guó)龐大的人口基數(shù)、社會(huì)老齡化進(jìn)程的加速、質(zhì)量醫(yī)療資源的逐漸下沉，以及在國(guó)家人工關(guān)節(jié)集中帶量采購(gòu)政策的推動(dòng)下，我國(guó)骨科手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)需求有望大量釋放，行業(yè)將迎來(lái)高速發(fā)展。賽道競(jìng)爭(zhēng)激烈目前，骨科手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域呈現(xiàn)出多強(qiáng)角力的市場(chǎng)格局?？鐕?guó)企業(yè)布局骨科手術(shù)機(jī)器人賽道的有史賽克、強(qiáng)生、捷邁邦美、施樂(lè)輝、美敦力等。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)多家企業(yè)也進(jìn)軍骨科手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域，如天智航、微創(chuàng)醫(yī)療、威高集團(tuán)、羅森博特等。其中，以骨科手術(shù)機(jī)器人為主營(yíng)業(yè)務(wù)的天智航是國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域的企業(yè)；威高集團(tuán)等多家上市公司近年來(lái)不斷拓展業(yè)務(wù)領(lǐng)域，也開(kāi)始積極布局研發(fā)骨科手術(shù)機(jī)器人。值得關(guān)注的是，不同于跨國(guó)企業(yè)巨頭以收購(gòu)方式進(jìn)行賽道布局，國(guó)內(nèi)骨科手術(shù)機(jī)器人企業(yè)主要通過(guò)聯(lián)合醫(yī)院、高校和科研機(jī)構(gòu)等，不斷加強(qiáng)技術(shù)協(xié)作，聚焦自主研發(fā)。資本關(guān)注度高我國(guó)骨科手術(shù)機(jī)器人行業(yè)起步較晚。 醫(yī)療軟件+系統(tǒng)集成，主要運(yùn)用在腦立體定向手術(shù)和其他外科臨床手術(shù)中；寧夏智能手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)

    正確定位骨科植入物的重要性在這篇文章中，我想強(qiáng)調(diào)在手術(shù)過(guò)程中正確定位骨科植入物的重要性。以髖關(guān)節(jié)為例，因?yàn)樗俏沂煜さ?。?jiǎn)化的髖關(guān)節(jié)生物力學(xué)髖關(guān)節(jié)中的旋轉(zhuǎn)中心和杠桿臂髖關(guān)節(jié)是經(jīng)典的球窩關(guān)節(jié)，股骨頭在骨盆的杯狀髖臼中移動(dòng)。髖部的幾何形狀允許以股骨頭的中心為旋轉(zhuǎn)中心在所有方向上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這些運(yùn)動(dòng)是由于髖部肌肉作用于骨盆和股骨不同點(diǎn)的力引起的。有22塊肌肉作用在髖關(guān)節(jié)上，不僅有助于穩(wěn)定，而且還提供髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)所需的力。由這些肌肉引起的所有力或力矩取決于髖部和/或杠桿臂的旋轉(zhuǎn)中心的位置。圖1：力矩，杠桿臂摘要：如果旋轉(zhuǎn)中心和股骨杠桿臂不對(duì)稱，則雙髖肌肉的作用將不相似。髖關(guān)節(jié)的重要角度髖關(guān)節(jié)的幾個(gè)角度很重要，以確保穩(wěn)定性和運(yùn)動(dòng)范圍。在骨盆側(cè)，髖臼的方向因人而異。角度位置包括髖臼（或杯）的前傾角和傾斜角（外展角）。不同的研究側(cè)重于定義前傾角和傾斜角的值，其中脫位風(fēng)險(xiǎn)小。外科醫(yī)生將嘗試通過(guò)尊重這些角度來(lái)植入杯子。圖2：髖臼角度在股骨一側(cè)，頸部相對(duì)于膝蓋有一個(gè)角度。所謂的股骨版本，是有些人走路時(shí)腳趾內(nèi)翻或外翻的原因之一。股骨前傾是股骨的自然旋轉(zhuǎn)。頸部與膝蓋（后髁軸）成15°角。由于附著在股骨上的肌肉。 寧夏智能手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)較早推開(kāi)國(guó)內(nèi)手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)市場(chǎng)之門的是神經(jīng)外科醫(yī)生。

    如果我們對(duì)機(jī)器人有一點(diǎn)了解的話，那就是我們知道它們會(huì)壞的。它們一直會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。軟件壞了。硬件壞了。你認(rèn)為永遠(yuǎn)，永遠(yuǎn)都不可能會(huì)壞的零件壞掉的時(shí)候，你必須試著向?qū)熃忉尩降装l(fā)生了什么，他一直站在那里看著你的機(jī)器人失敗，然后再整夜的熬夜修復(fù)那些本不該嚴(yán)重?fù)p壞的東西。雖然這其中的大部分只是機(jī)器人的一個(gè)基本特性，但歐盟委員會(huì)正在資助一個(gè)名為SHERO（SelfHEalingsoftRObotics，自愈軟機(jī)器人）的項(xiàng)目，試圖解決機(jī)器人遭受的物理破壞。SHERO是一個(gè)為期三年、耗資300萬(wàn)歐元的合作項(xiàng)目，由布魯塞爾大學(xué)、劍橋大學(xué)、巴黎大學(xué)物理與工業(yè)學(xué)院和瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（EMPA）共同完成。正如SHERO這個(gè)名字所暗示的，這個(gè)項(xiàng)目的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)出能夠完全從機(jī)器人在日常操作中可能遭受的各種傷害中恢復(fù)過(guò)來(lái)的軟材料，以及偶爾發(fā)生的更為極端的事故。大多數(shù)材料，特別是軟性材料，不管是用強(qiáng)力膠還是膠帶，都是可以固定的。但修復(fù)東西需要人類首先識(shí)別出它們何時(shí)損壞，然后執(zhí)行潛在的技能、勞動(dòng)、時(shí)間和金錢密集型任務(wù)。SHERO的軟材料終將使整個(gè)過(guò)程具有自主性，使機(jī)器人能夠自我識(shí)別損傷并自行開(kāi)始。

    通過(guò)AI算法和TPU芯片，人類成功重建了果蠅大腦神經(jīng)元的3D模型。這項(xiàng)成果意味著人類對(duì)于腦科學(xué)的研究更進(jìn)了一步。新研究的論文已經(jīng)發(fā)表在《細(xì)胞》雜志上。論文：日，谷歌與霍華德·修斯醫(yī)學(xué)研究所（HHMI）珍妮莉亞研究園區(qū)（JaneliaResearchCampus）以及劍橋大學(xué)展開(kāi)合作，共同在細(xì)胞雜志上發(fā)表了論文《AutomatedReconstructionofaSerial-SectionEMDrosophilaBrainwithFlood-FillingNetworksandLocalRealignment》，深入果蠅大腦的所有神經(jīng)元和突觸。為了生成詳盡的大腦圖像，研究人員使用了多達(dá)7062個(gè)大腦切片，共計(jì)2100萬(wàn)張圖片——其背后使用的算法和硬件可謂強(qiáng)大。谷歌AI負(fù)責(zé)人，計(jì)算機(jī)大神JeffDean點(diǎn)評(píng)了這項(xiàng)研究：TPU帶你飛！這一連接組學(xué)研究有望加速人類對(duì)于果蠅——乃至所有生物學(xué)習(xí)、記憶和感知方面的研究。目前該成果已開(kāi)源，人們可以在Neuroglancer上對(duì)果蠅的大腦進(jìn)行3D預(yù)覽。這項(xiàng)研究的作者之一、Janelia研究組長(zhǎng)DaviBock表示：「此前人類從未對(duì)果蠅大腦實(shí)現(xiàn)神經(jīng)元連接級(jí)別的成像?！惯@種級(jí)別的細(xì)節(jié)是繪制大腦電路的關(guān)鍵——只有獲取精確的神經(jīng)元連接網(wǎng)絡(luò)，我們才能了解果蠅行為的生成機(jī)制。連接組學(xué)研究的目標(biāo)是繪制大腦的「接線圖」。 手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)已在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的醫(yī)療機(jī)構(gòu)應(yīng)用。

    如何在PST光學(xué)定位系統(tǒng)中訓(xùn)練追蹤目標(biāo)物？當(dāng)追蹤目標(biāo)物粘貼marker之后，PST光學(xué)定位系統(tǒng)需要對(duì)其進(jìn)行識(shí)別。在主窗口中按“Newtargetmodel”（新目標(biāo)模型）選項(xiàng)即可選擇訓(xùn)練頁(yè)面（請(qǐng)見(jiàn)下圖）。訓(xùn)練是“教”系統(tǒng)識(shí)別新追蹤目標(biāo)物的過(guò)程，即在PST攝像頭前面（追蹤范圍內(nèi)）緩慢旋轉(zhuǎn)物體，系統(tǒng)根據(jù)marker點(diǎn)的位置關(guān)系對(duì)其進(jìn)行識(shí)別并建模，然后該模型即可用于追蹤交互。訓(xùn)練步驟：1.在目標(biāo)物上添加四個(gè)或多個(gè)標(biāo)記點(diǎn)。將目標(biāo)物放置在PST工作空間中（無(wú)遮擋），該空間里所有其它追蹤目標(biāo)物和反光材料，因?yàn)樵谟?xùn)練過(guò)程中如果有多個(gè)物體可能會(huì)造成目標(biāo)物識(shí)別錯(cuò)誤。該過(guò)程可以訓(xùn)練多包含多達(dá)100個(gè)標(biāo)記點(diǎn)的單個(gè)目標(biāo)物。2.點(diǎn)擊“開(kāi)始”按鈕，下圖顯示為一個(gè)示例訓(xùn)練的片段?；疑c(diǎn)表示被自身遮擋的標(biāo)記點(diǎn)。3.緩慢而平穩(wěn)地移動(dòng)并旋轉(zhuǎn)目標(biāo)物，以便將所有標(biāo)記點(diǎn)顯示給系統(tǒng)。確保在訓(xùn)練過(guò)程中始終保持三個(gè)或更多標(biāo)記點(diǎn)可見(jiàn)。如果沒(méi)有足夠的標(biāo)記點(diǎn)可見(jiàn)，訓(xùn)練過(guò)程將中止，并顯示錯(cuò)誤對(duì)話框。在這種情況下，請(qǐng)關(guān)閉錯(cuò)誤對(duì)話框并重新開(kāi)始訓(xùn)練操作。如果問(wèn)題仍然存在，請(qǐng)檢查目標(biāo)物各個(gè)角度是否都有足夠的標(biāo)記點(diǎn)可見(jiàn)。當(dāng)顯示的追蹤目標(biāo)物標(biāo)記點(diǎn)數(shù)量和物體上的實(shí)際標(biāo)記點(diǎn)數(shù)量一致時(shí)； 術(shù)前進(jìn)行模擬手術(shù)。腦外科手術(shù)中的輕微錯(cuò)誤可引起嚴(yán)重的后遺癥。寧夏智能手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)

指明手術(shù)路徑經(jīng)過(guò)的核團(tuán)、血管的名稱及離一些重要核團(tuán)和大血管的距離；寧夏智能手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)

    為什么光學(xué)系統(tǒng)的高速度和低延遲在機(jī)器人手術(shù)中如此重要？光學(xué)系統(tǒng)是機(jī)器人的眼睛?？梢哉f(shuō)，如果你想要一個(gè)機(jī)器人快速準(zhǔn)確地移動(dòng)，你需要高效的眼睛！這部分是正確的。但是，您需要考慮其他元素才能擁有一個(gè)高效的系統(tǒng)。首先，讓我們嘗試類比人類抓握物體時(shí)的手眼協(xié)調(diào)。我們生活在一個(gè)三維的世界，但我們的視網(wǎng)膜只能在二維中捕捉它。立體視覺(jué)是一種大腦皮層過(guò)程，它在心理上重建了一個(gè)三維世界，這個(gè)三維世界通過(guò)視網(wǎng)膜從環(huán)境中捕獲光而簡(jiǎn)化為二維世界。更正式地說(shuō)，立體視覺(jué)是基于雙目視差線索計(jì)算物體的立體感和深度。為了拿起一個(gè)物體，我們必須首先估計(jì)它的形狀和它相對(duì)于我們身體的位置。立體視覺(jué)可以明確地確定這些屬性，因?yàn)檠劬凵⒍戎付艘粋€(gè)物體的以自我為中心的距離，而雙眼視差決定了它的3D（3維）結(jié)構(gòu)。LiesbethMazyn通過(guò)分析具有單眼、正常和弱立體視覺(jué)能力的受試者捕捉移動(dòng)網(wǎng)球的效率，做了一個(gè)非常簡(jiǎn)單的心理物理實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：事實(shí)證明，球越快，就越有必要擁有良好的立體視覺(jué)。無(wú)論是人還是機(jī)器人，立體視覺(jué)系統(tǒng)的質(zhì)量都會(huì)影響完成移動(dòng)任務(wù)的速度。實(shí)際上，機(jī)器人的眼睛需要良好的準(zhǔn)確性（或真實(shí)性）。相反，機(jī)器人應(yīng)該能夠移動(dòng)得足夠快！ 寧夏智能手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)

位姿科技（上海）有限公司在手術(shù)導(dǎo)航，手術(shù)機(jī)器人，醫(yī)療機(jī)器人，光學(xué)定位儀器一直在同行業(yè)中處于較強(qiáng)地位，無(wú)論是產(chǎn)品還是服務(wù)，其高水平的能力始終貫穿于其中。公司位于上海市奉賢區(qū)星火開(kāi)發(fā)區(qū)蓮塘路251號(hào)8幢，成立于2021-05-20，迄今已經(jīng)成長(zhǎng)為儀器儀表行業(yè)內(nèi)同類型企業(yè)的佼佼者。位姿科技致力于構(gòu)建儀器儀表自主創(chuàng)新的競(jìng)爭(zhēng)力，產(chǎn)品已銷往多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，被國(guó)內(nèi)外眾多企業(yè)和客戶所認(rèn)可。