CT一拍完就可以立即得到最優(yōu)化的手術(shù)方案，這是由天津大學(xué)機(jī)械學(xué)院師生創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“天目系統(tǒng)”給臨床醫(yī)學(xué)帶來的神奇變化。近日，該項(xiàng)目獲批國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃。“天目系統(tǒng)”的廣泛應(yīng)用將極大提升臨床骨折手術(shù)的復(fù)位精度和診療效率。

隨著經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，人口老齡化加劇，交通運(yùn)輸規(guī)模大增等因素影響，創(chuàng)傷性骨折正成為影響人類生命健康的突出問題，全球每年下肢骨折患者超過2000萬人。下肢骨折手術(shù)和康復(fù)不當(dāng)，會導(dǎo)致運(yùn)動功能障礙甚至嚴(yán)重殘疾。

然而，骨折手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)高、精度差，術(shù)后康復(fù)過程存在盲目化、隨意化、經(jīng)驗(yàn)化等問題。很多患者由于手術(shù)固定失效、骨折不愈合、畸形愈合而導(dǎo)致下肢功能障礙。

傳統(tǒng)的骨折復(fù)位手術(shù)，醫(yī)生需要對著患者的X光片量尺寸來確定復(fù)位距離，這樣的手術(shù)精度并不高。目前主流的骨科醫(yī)療軟件，雖然能提高手術(shù)精度，但往往需要醫(yī)生熟練掌握患者十幾項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)的測量方法，對醫(yī)生而言學(xué)習(xí)周期長，極大地影響了手術(shù)效率。

“天目系統(tǒng)”的創(chuàng)意來自天津大學(xué)機(jī)械學(xué)院2017級碩士生閆巍。幾年前，他偶然看到這樣一個(gè)工作場景：一位50多歲的醫(yī)生，手術(shù)前拿著尺子，對著患者的X光片找位置測數(shù)據(jù)，一站就是兩個(gè)多小時(shí)。

他想，醫(yī)生的專長是診斷和治療，要是能研發(fā)一個(gè)系統(tǒng)，將醫(yī)生從繁重的精確測量和計(jì)算工作中解放出來，一定會大大提高診療效率，讓醫(yī)生患者雙受益。

有了這個(gè)想法，閆巍開始向自己的研究生導(dǎo)師、天津大學(xué)機(jī)械學(xué)院孫濤教授請教。

一個(gè)還沒畢業(yè)的學(xué)生，突發(fā)奇想要解決臨床醫(yī)療上的一個(gè)大難題，愛徒的“不務(wù)正業(yè)”讓孫濤著實(shí)吃了一驚。事實(shí)上，他們所在的是機(jī)構(gòu)學(xué)與機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，主攻方向與醫(yī)療技術(shù)并不直接相關(guān)。可閆巍的熱情和韌勁打動了孫濤，他決定幫助閆巍把這項(xiàng)成果作出來。為此，孫濤還帶著閆巍去天津最有名的骨科治療醫(yī)院，向創(chuàng)傷骨科第一線的醫(yī)生請教相關(guān)問題。

研發(fā)開始了，閆巍發(fā)現(xiàn)，自己對于醫(yī)療領(lǐng)域的專業(yè)內(nèi)容幾乎一無所知，每次他和導(dǎo)師去醫(yī)院請教，醫(yī)生們說的專業(yè)術(shù)語都讓他如墮云里霧里。閆巍買來了很多醫(yī)學(xué)教材，和團(tuán)隊(duì)成員一起啃下難懂的醫(yī)學(xué)知識，還購置了完整的人體骨骼模型自己摸索。

“矢狀面，冠狀面，機(jī)械軸，內(nèi)外踝……”作為團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人和專家，孫濤每天會帶著學(xué)生們一起“背單詞”，了解骨折分型及原因。“我們?nèi)タ戳撕芏啻问中g(shù)，為了驗(yàn)證系統(tǒng)中的導(dǎo)航模塊，還向醫(yī)院申請了尸體實(shí)驗(yàn)，有些同學(xué)暈血，可心里再害怕，也沒有一個(gè)人離開”。

經(jīng)過師生們不懈努力，“天目系統(tǒng)”終于橫空出世。“天目系統(tǒng)”全稱下肢骨折精準(zhǔn)復(fù)位手術(shù)與量化康復(fù)一體化在線診療系統(tǒng)。“系統(tǒng)就像一臺聰明的大腦，可以遠(yuǎn)程為骨科醫(yī)生提供‘傻瓜式’診斷支持。”孫濤介紹，“天目系統(tǒng)”的優(yōu)越性不僅在于高效準(zhǔn)確，更在于它的便捷性和普適性。

“天目系統(tǒng)”在提高精準(zhǔn)度上，有一套自己的辦法。傳統(tǒng)骨科診斷依賴兩張X光片，醫(yī)生需要在X光片上畫出數(shù)條參考線，再測量13個(gè)數(shù)據(jù)作為依據(jù)。而“天目系統(tǒng)”可以直接采用CT影像數(shù)據(jù)，通過技術(shù)將其進(jìn)行三維重建，利用3D模型提取關(guān)鍵數(shù)據(jù)，而這些過程都是通過后臺的“大腦”瞬間完成的，免去了醫(yī)生的大量測算工作。

它的操作更為簡單，充分考慮到了不同地區(qū)硬件醫(yī)療條件的不同、不同醫(yī)院電腦兼容性不同等問題，目前醫(yī)生只需打開網(wǎng)頁輸入患者的三維CT數(shù)據(jù)，系統(tǒng)會自動得出損傷部位最優(yōu)化的復(fù)位位置和姿態(tài)數(shù)據(jù)，醫(yī)生可以很快給出一份準(zhǔn)確率極高的互聯(lián)網(wǎng)云處方。

目前，“天目系統(tǒng)”已經(jīng)為天津醫(yī)院45例臨床手術(shù)提供了數(shù)據(jù)支持，天津醫(yī)院創(chuàng)傷骨科主任醫(yī)師張弢表示：“通過分析使用‘天目’開展的數(shù)十例臨床手術(shù)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與國外同類產(chǎn)品相比，該系統(tǒng)的復(fù)位精度和效率分別提高了40%和60%以上。”

今年夏天，由閆巍和幾個(gè)同學(xué)注冊的天津骨康醫(yī)療器械有限公司正式成立。這幾個(gè)年輕人躊躇滿志，未來的主攻方向鎖定在研發(fā)下肢骨折復(fù)位與康復(fù)一體化的機(jī)器人系統(tǒng)。閆巍說，這個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)將更為智能和自動化，“一個(gè)全新的智能醫(yī)學(xué)機(jī)器人時(shí)代已為期不遠(yuǎn)。”