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研究生团队开发“天目”一秒开出云处方

2019-09-16 11:43 调整字体

  CT一拍完就可以立即得到最优化的手术方案,这是由天津大学机械学院师生创业团队研发的“天目系统”给临床医学带来的神奇变化。近日,该项目获批国家重点研发计划。“天目系统”的广泛应用将极大提升临床骨折手术的复位精度和诊疗效率。

  随着经济社会发展,人口老龄化加剧,交通运输规模大增等因素影响,创伤性骨折正成为影响人类生命健康的突出问题,全球每年下肢骨折患者超过2000万人。下肢骨折手术和康复不当,会导致运动功能障碍甚至严重残疾。

  然而,骨折手术风险高、精度差,术后康复过程存在盲目化、随意化、经验化等问题。很多患者由于手术固定失效、骨折不愈合、畸形愈合而导致下肢功能障碍。

  传统的骨折复位手术,医生需要对着患者的X光片量尺寸来确定复位距离,这样的手术精度并不高。目前主流的骨科医疗软件,虽然能提高手术精度,但往往需要医生熟练掌握患者十几项数据指标的测量方法,对医生而言学习周期长,极大地影响了手术效率。

  “天目系统”的创意来自天津大学机械学院2017级硕士生闫巍。几年前,他偶然看到这样一个工作场景:一位50多岁的医生,手术前拿着尺子,对着患者的X光片找位置测数据,一站就是两个多小时。

  他想,医生的专长是诊断和治疗,要是能研发一个系统,将医生从繁重的精确测量和计算工作中解放出来,一定会大大提高诊疗效率,让医生患者双受益。

  有了这个想法,闫巍开始向自己的研究生导师、天津大学机械学院孙涛教授请教。

  一个还没毕业的学生,突发奇想要解决临床医疗上的一个大难题,爱徒的“不务正业”让孙涛着实吃了一惊。事实上,他们所在的是机构学与机器人系统实验室,主攻方向与医疗技术并不直接相关。可闫巍的热情和韧劲打动了孙涛,他决定帮助闫巍把这项成果作出来。为此,孙涛还带着闫巍去天津最有名的骨科治疗医院,向创伤骨科第一线的医生请教相关问题。

  研发开始了,闫巍发现,自己对于医疗领域的专业内容几乎一无所知,每次他和导师去医院请教,医生们说的专业术语都让他如堕云里雾里。闫巍买来了很多医学教材,和团队成员一起啃下难懂的医学知识,还购置了完整的人体骨骼模型自己摸索。

  “矢状面,冠状面,机械轴,内外踝……”作为团队的负责人和专家,孙涛每天会带着学生们一起“背单词”,了解骨折分型及原因。“我们去看了很多次手术,为了验证系统中的导航模块,还向医院申请了尸体实验,有些同学晕血,可心里再害怕,也没有一个人离开”。

  经过师生们不懈努力,“天目系统”终于横空出世。“天目系统”全称下肢骨折精准复位手术与量化康复一体化在线诊疗系统。“系统就像一台聪明的大脑,可以远程为骨科医生提供‘傻瓜式’诊断支持。”孙涛介绍,“天目系统”的优越性不仅在于高效准确,更在于它的便捷性和普适性。

  “天目系统”在提高精准度上,有一套自己的办法。传统骨科诊断依赖两张X光片,医生需要在X光片上画出数条参考线,再测量13个数据作为依据。而“天目系统”可以直接采用CT影像数据,通过技术将其进行三维重建,利用3D模型提取关键数据,而这些过程都是通过后台的“大脑”瞬间完成的,免去了医生的大量测算工作。

  它的操作更为简单,充分考虑到了不同地区硬件医疗条件的不同、不同医院电脑兼容性不同等问题,目前医生只需打开网页输入患者的三维CT数据,系统会自动得出损伤部位最优化的复位位置和姿态数据,医生可以很快给出一份准确率极高的互联网云处方。

  目前,“天目系统”已经为天津医院45例临床手术提供了数据支持,天津医院创伤骨科主任医师张弢表示:“通过分析使用‘天目’开展的数十例临床手术结果发现,与国外同类产品相比,该系统的复位精度和效率分别提高了40%和60%以上。”

  今年夏天,由闫巍和几个同学注册的天津骨康医疗器械有限公司正式成立。这几个年轻人踌躇满志,未来的主攻方向锁定在研发下肢骨折复位与康复一体化的机器人系统。闫巍说,这个机器人系统将更为智能和自动化,“一个全新的智能医学机器人时代已为期不远。”

  中国青年报·中国青年网记者 胡春艳 通讯员 焦德芳 来源:中国青年报

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