骨科手术机器人突破之路:从仰望到超越,国产替代按下快进键
创始人
2025-05-09 15:41:25
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长木谷ROPA骨科智能手术机器人。受访者供图

“2018年,进口骨科机器人首次被国内引进,当时中国上海六院和北京301医院使用了该设备,价格高达2000多万元/台。国内骨科医生纷纷前往这两家医院学习,也非常期盼自己的医院能够早日用上这样的高端设备”,长木谷联合创始人、总经理刘星宇博士回忆。

骨科手术机器人属于“卡脖子”的高端医疗设备,国产替代进程面临重重阻碍。

为制造出中国的人工智能骨科手术机器人,2018年,清华大学博士刘星宇,美国哈佛大学医学院博士后研究员张逸凌和百度创始七剑客之一、斯坦福大学的雷鸣一拍即合,回国共同创立北京长木谷医疗科技股份有限公司(简称“长木谷”)。

如今,长木谷研发的搭载人工智能深度学习技术的骨科手术机器人,已成为医生的“数智眼”“数智脑”和“数智手”,为实现骨科手术的精准化与高效化加码。

截至目前,长木谷的骨科人工智能创新技术已成功落地超千家医院,推动了基层医疗技术提升——手术量实现了从每年仅50台到800-900台的突破,数字突破的背后是新质生产力赋能中国骨科。

术前5-10分钟可制定方案,AI助力实现弯道超车

“作为团队核心,创始人必须明确方向、坚守初心,这样才能稳定军心、凝聚团队。”回顾创业经历,长木谷联合创始人、总经理刘星宇博士认为,创始人的特质对企业文化和发展方向具有决定性影响。

长木谷这一名字,与三位创始人母校有着渊源,而哈佛大学医学院、清华大学以及斯坦福大学名校背景加持,也让这个公司被寄予更多创新的希望。

刘星宇回忆,当时进口骨科手术机器人不仅设备价格和售后维护费用高昂,患者接受手术的费用也高达四五万元。更关键的是,术前需提前两周将患者CT数据传至国外,由工程师处理后再传回中国,手术周期被拉长。

传统骨科手术机器人已经成为医生的高级辅助工具,但其功能仍局限于执行医生的操作指令,缺乏智能化的决策能力。长木谷团队敏锐地察觉到这一局限性,将研究方向聚焦于如何为机器人赋予更强大的感知和决策能力。当时,人工智能(AI)技术已经开始蓬勃发展,但在医疗领域的应用大多集中在诊断环节,如肺结节筛查或视网膜眼底诊断。长木谷团队意识到,若能将AI技术融入机器人的感知系统,或许能够打破现有技术瓶颈,为骨科手术机器人带来质的飞跃。

传统诊疗模式下,医生依赖二维CT或X光片获取断层影像,面对关节部位错综复杂的骨骼构造,难以从冠状位、矢状位等多维度建立立体认知,极大限制手术规划的精准性。

为此,长木谷以AI为利刃,深度重构手术规划流程。过去,工程师需耗费4-8小时手动绘制CT图像,逐帧构建三维模型,而长木谷通过不断训练调整AI算法,技术创新,达到对结构进行精细化识别、重建。

如今,搭载自研AI系统的骨科手术机器人,仅需患者CT即可帮助医生在术前5-10分钟制定出一套个体化的三维手术方案,可以将人工假体的型号、大小以及手术截骨位置、厚度以及假体安放的角度精准设计并三维可视化呈现,让医生在术前就能模拟手术全流程的操作。

政策扶持领路,创新医疗器械走上手术台

在骨科医疗智能化领域,中国已展现出显著的领先优势。

目前,长木谷产品布局丰富,创新产品及方案覆盖骨科治疗全生命周期,包括人工智能筛查、术前智能手术计划,术中3D打印耗材、AI手术机器人,术后康复评估系统等。

在刘星宇博士看来,我国医疗资源可及性更高、临床数据更加丰富,为相关企业后发先至提供了有利条件,“中国拥有丰富的病例多样性,能够收集到更多的复杂病变程度和多样病种的临床数据,这为AI系统训练提供了宝贵资源。”

这种领先优势的建立,得益于我国完整的产业链布局。从传统制造业的基础支撑,到人工智能技术的创新应用,形成了良好的协同发展生态。

创业公司迅速发展,需要成长的沃土。自长木谷创立以来,北京经济技术开发区(也称北京亦庄)在多方面给予支持,助力企业成长。其中,在营商环境和服务意识方面,北京亦庄配备了专属服务管家,深入了解企业运营状况,及时反馈并协助解决困难,搭建与市级资源的沟通桥梁,还通过组织学习助力企业快速成长。

展示与合作方面,北京亦庄每年举办世界机器人大会,为长木谷提供了与国内外企业和医院等机构深度对接的平台,助力企业拓展资源。此外,北京亦庄通过人才政策吸引优秀人才汇聚,完善的医疗和教育配套,解决了人才的后顾之忧,帮助企业把人留住。

2024年,长木谷自主研发的骨科智能手术机器人系统、人工智能骨科手术模拟软件成功被纳入北京市2024年第二批首台(套)重大技术装备目录。随后,长木谷的产品逐渐走入市场应用和推广环节。医院针对医疗器械的采购流程复杂,且各家医院的决策体系各不相同。

破解创新医疗器械入院周期长难题,在听取企业困难后,北京经济技术开发区将企业诉求进一步与北京市反映,随后,北京市帮企业组织了多场调度会,帮助企业了解医院采购流程,推动创新医疗器械入院进程,加速入院环节。

此前,传统医疗器械采购流程复杂,从医院立项到招标可能需要长达两年时间。为助力创业企业成长,减轻企业资金压力,北京市积极探索创新支付模式,推动医疗器械进院流程优化。今年4月,北京市医疗保障局等九部门印发《北京市支持创新医药高质量发展若干措施 (2025年)》,其中提到搭建机器人等高值医疗设备租赁平台,加速手术机器人入院应用和创新迭代。

目前,机器人辅助骨科手术已纳入北京甲类医保支付目录,患者可获100%全额报销。这一举措不仅为患者带来了实惠,也为创新医疗器械的推广和应用提供了有力保障。

新京报贝壳财经记者 丁爽 编辑 王进雨 校对 赵琳

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