一、临床需求
心脑血管疾病因“三高”人群增加,已成为全球焦点,尤其在中国,其发病率、复发率和致死率均居高位。血管介入手术虽以创伤小、恢复快等优势在心脑血管疾病治疗中占重要地位,但还是有稳定性和精确性不足增加患者风险,医生长期接触X射线带来健康风险,基层医院介入手术医生培养难、水平不一等缺点的存在。因此,研发出一套能够减少医生辐射伤害、增强手术操作稳定性和标准化、能够搭载人工智能辅助软件提高手术精确性的手术机器人操作平台对提升心脑血管疾病治疗的临床效果具有重要意义。
二、产品研发
在研发高精度微创血管介入手术机器人的征程中,首都医科大学附属北京天坛医院神经外科团队聚焦于突破传统介入手术的局限。设计上,团队追求构建一个高度自动化、主从隔室操作的平台,该平台能确保精准定位与精细操作,同时大幅削减术中辐射,保障医生健康,还可以搭配人工智能辅助功能,融合手术室内各种仪器的信息,辅助医生更高效地做出判断,提高手术成功率,也提升手术质量并减少并发症。
项目的核心创新点主要有三方面。首先,机器人采用主从隔室操作模式,颠覆了以往的介入手术操作术式,减少医生在手术过程中X射线下的暴露时间,减少辐射量;其次,机器人系统融合了尖端传感器技术、人工智能算法与精密机械设计,即使医生在远程操作下,亦能实时复刻医生操作动作,实现精细的血管介入操作。最重要的是,机器人系统作为一个平台,搭建机器人具身智能,实现感知-决策-操作,辅助医生在手术操作过程中做出精准判断。
就创新与技术壁垒而言,该项目已实现国际领先。技术路线全面覆盖基础研究至临床应用,包括理论模型建立、实验室原型开发、动物实验验证及人体临床试验等。至今,项目已取得多项关键技术突破,并申请14项专利,确保技术独立与先进。随着研究深入,团队预期将进一步提升系统性能,并探索其在其他领域的潜在应用。此项目不仅致力于解决当前医疗挑战,更旨在为未来医疗技术树立新标杆,引领微创血管介入手术进入全新时代。
三、创新团队
项目负责人及团队
李佑祥教授,现任首都医科大学附属北京天坛医院首席专家,身兼主任医师、教授及博士(后)研究生导师多重职务,深耕出血性脑血管疾病血管内介入栓塞的基础与临床研究。李佑祥教授社会职务广泛,包括中华医学会神经外科学分会介入专业组组长、北京医师协会神经介入专科医师分会会长等。
李佑祥教授参与并主导多项国家级科研项目,如“863”计划、国家重点研发计划等,累计立项经费高达6584万元。李佑祥教授在学术研究上成果斐然,以第一作者或责任作者身份在国内外核心期刊发表专业论文近300篇,其中SCI论文89篇,含中国科学院一区论文近20篇,并荣获国际及中国发明专利与实用新型专利三十余项。近十年来,屡获殊荣,包括教育部科技进步奖一等奖、中国医疗器械创新创业大赛一等奖等8项国家级及省部级奖项,同时主编或主译多部专业著作。
北京天坛医院
作为三级甲等综合医院,以临床神经科学发展为引领,是国家神经系统疾病临床医学研究中心等多个国家级中心及研究所的所在地,并承担多项国家改革试点任务。医院在国家卫生健康委三级公立医院考核中连续五年获得A+及以上等级,积极推动科研成果转化落地,展现出卓越的医疗实力与科研创新能力。四、转化流程
研发应用方面:2017年,北京天坛医院作为项目承担单位,李佑祥教授作为项目负责人,科技部重点研发计划“高精度介入手术机器人产业化及示范应用研究”正式立项,2023年8月获得全球首个神经介入手术机器人医疗注册证,目前已在全国多家三甲医院进行试用,商谈采购意向,其中多家医院已进入院内采购流程。
知识产权方面:自2017年,项目组陆续提交机器人相关发明专利、实用新型专利共14项,陆续授权,对手术机器人技术形成严密保护。
成果转化方面:项目作为科技部重点项目,一个最重要的考核指标就是取得医疗注册证,2018年在中关村成立转化公司,并于2023年4月,成功签订转化合作协议:采取技术转让(专利实施许可)的方式,许可费用2000万元人民币,许可范围为中国大陆境内(不含港澳台地区)。
五、特色分析
项目转化特色:作为北京天坛医院成功转化的医疗器械项目,同时作为国内以临床神经科学发展为引领的特色医院,成功转化脑神经治疗临床创新项目,充分体现优势学科成果转化的优势和潜力。
项目转化亮点:项目依托资深专家、丰富临床数据及专利积累,转化策略上紧密贴合临床需求,明确应用场景与发展路径,有效地将临床痛点转化为医疗器械解决方案,打开市场,推广应用。
项目转化成功归因于:李佑祥教授团队的深厚专业背景,政府与行业多方资金支持,知识产权的有效保护,以及与多家医院和企业的紧密合作。医工结合不仅加速了技术的临床验证,也为后续广泛应用奠定基础。多因素协同作用下,高精度微创血管介入手术机器人成功从科研走向市场,成为患者福祉的重要推手,彰显了医学科研成果转化的巨大价值。
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