全國骨科看積水潭！院長首次揭秘：手術室之外的神奇醫工世界，藏著中國骨科的未來｜大國醫工

來源：【人民日報中央廚房-民生無小事工作室】

“醫生除了看病、做手術，還在做什么？”在很多人印象里，醫者身影總定格于門診與手術室。而在科技創新浪潮下，醫者角色正突破傳統邊界——他們深耕臨床、傳幫帶教，更將臨床痛點難點，轉化為惠及患者的新器械、新技術、新方案，這便是醫工轉化。

醫工轉化，一頭連著臨床實踐，一頭系著科技創新。2026年是“十五五”規劃開局之年，由《民生周刊》、人民康養發起，首科醫谷學術支持的《大國醫工》節目于2026年2月28日上線，記錄醫學創新故事，錨定科技創新的民生導向，讓優質醫療成果更好、更公平地惠及全體人民。

“全國骨科看北京，北京骨科看積水潭。”作為國家骨科醫學中心，首都醫科大學附屬北京積水潭醫院不僅是骨科患者的希望所在，更在骨科醫工轉化新賽道上領跑全國。本期《大國醫工》對話北京積水潭醫院院長、國家骨科醫學中心主任蔣協遠，首次深度解讀“醫工企”合作模式，為骨科防治貢獻新技術、新方案。

上圖：北京積水潭醫院院長蔣協遠（右）、人民康養記者李賢娜（左）

骨科治療：從“大刀闊斧”轉向“精雕細琢”的新時代

人民康養：蔣院長，您已從業四十年。在您記憶里，幾十年前的骨科手術和現在比，變化有多大？

蔣協遠：過去幾十年，骨創傷治療經歷了從“大刀闊斧”到“精雕細琢”的根本性轉變。

幾十年前，骨科治療主要依賴醫生經驗，手術切口也往往很大。尤其面對復雜的粉碎性骨折，就像在沒有詳細圖紙的情況下進行重建工程。這類手術不僅創傷大、出血多、時間長，術后恢復也很漫長，而且，修復后的骨骼、關節功能也容易受影響，骨折愈合效果不理想，很多患者甚至還會出現骨折不愈合的情況。

如今，治療已進入精準化和微創化的時代。這背后是影像技術、材料科學和工程技術的融合推動。

上圖：CT三維重建技術

上圖：CT三維重建技術

比如，現在我們普遍采用CT三維重建技術。手術前，我們就能在電腦上清晰地看到骨折的“立體地圖”，進行虛擬手術規劃；手術中，則借助“透視眼”一樣的導航系統，讓醫生在屏幕上實時看到器械在骨骼內的精確位置。對于骨盆、脊柱等部位的復雜骨折，這些技術成為了安全手術的基石。

更值得一提的是，微創理念已深入人心。我們通過幾個小切口，在特殊透視機和導航引導下，置入螺釘和鋼板進行固定，大大減少了對患者正常肌肉和軟組織的損傷。這意味著術后疼痛更輕、康復更快、感染風險更低。

這些不斷演進的技術，最終目標就是讓患者以最小的代價，獲得最優的骨骼愈合和功能恢復。

堅持臨床驅動原則：解決“臨床需求與產業化脫節”痛點

人民康養：積水潭醫院在鼓勵、推動“醫工融合”上，有哪些機制方面的探索和創新？

蔣協遠：在醫工轉化領域，我們的一個原則就是立足臨床需求，驅動科技創新。我們也希望通過技術革新，來推動產業升級。

2020年，我院成為科技部首批《賦予科研人員職務科技成果所有權或長期使用權試點單位名單》之一，也是北京市唯一的醫療機構試點單位。經過制度體系、審批程序和工作流程的創新實踐，順利完成北京市首例賦權案例，為賦權改革提供了可復制、可推廣的經驗和做法。

2024年4月，我院再次入選，成為北京市醫學創新和成果轉化改革第二批試點單位。我們將醫工深度融合的創新成果作為試點項目，持續探索科技成果轉化的新路徑與新模式。

此外，我院還在科技成果先使用后付費、專利開放許可等方面先行先試，圍繞制約科技成果轉化的堵點、難點問題，進一步激發創新轉化內在動力，全面提高成果轉化效能。

人民康養：在醫工轉化的過程中，如何讓醫院和企業更好協同，避免“你干你的，我干我的”？

蔣協遠：過去，許多研究是在實驗室或企業完成的，但這些成果到了醫院卻常常用不起來。大家都覺得不合適，沒法用。

在此背景下，醫院通過機制激活、平臺搭建、模式探索和生態協同，成為連接“醫、工、企”的橋梁與引擎。具體來說：

一方面，醫院將臨床中遇到的實際需求，轉化為清晰可量化的技術課題，為企業指明研發方向；另一方面，醫院也積極推動創新技術轉化為臨床可用的產品，加速產業化落地。

這一模式不僅解決了長期以來“臨床需求與產業化脫節”的痛點，也促進了醫療科技創新與產業升級的良性循環，為“健康中國”建設提供了重要支撐。

醫工轉化成果：中國首個“肩關節置換手術機器人”

人民康養：您能否舉例，介紹您和咱們積水潭醫院如何通過醫工轉化讓患者受益？

蔣協遠：這方面有一系列的例子。以我們團隊研發的“肩關節置換機器人”為例，它能很好地說明醫工結合如何直接造福患者。

隨著我國步入老齡化社會，肩關節骨折（也就是“肱骨近端骨折”）發病率越來越高。這類骨折的傳統復位方法是要完全切開，復位后用鋼板螺釘固定。這樣的手術很復雜，且耗時較長，術后長期預后欠佳。不少患者的肩關節功能活動受限影響比較大。

上圖：機器人自動構建肩關節三維模型

“肩關節置換機器人”，正是為了精準、安全地解決這一痛點而誕生。它本質上是一個“智能導航+穩定執行”的系統。

手術前，我們會為患者做受傷肩關節CT掃描，機器人系統會自動構建出肩關節的三維模型，并智能規劃出精準、對軟組織牽拉影響最小的肩關節基座和假體的放置路徑方案。隨后，通過機器人按照規劃好的路徑完成手術。

我們研發的這款“肩關節置換手術機器人”是國內首個該領域手術機器人產品，也是國際上第3個。

對患者而言，它使得手術風險降低，出血量減少，肩關節置換假體放置得更精準，術后肩關節功能活動明顯改善。對醫生而言，它降低了體力消耗和操作風險，使肩關節置換手術變得標準化、可重復。

這正是醫工轉化的核心價值：將臨床需求轉化為工程語言，再用創新技術回饋臨床。

人民康養：作為頂尖骨科專家，您臨床上有哪些“金點子”，通過醫工轉化落地，成為新骨科產品或診療技術，實現從臨床中來，到臨床中去。

蔣協遠：比如，在鎖骨骨折的治療上，臨床中，我常遇到一種“兩難”困境。

傳統的鎖骨骨折手術，雖能復位，卻需要在鎖骨上切開一道較長傷口，剝離肌肉顯露骨骼，才能放置鋼板。這不僅會留下明顯疤痕，還可能損傷周圍組織。我從事骨科治療工作40年，切開復位做的鎖骨骨折手術，不超過5例。

另外一種是保守治療。但保守治療又易導致畸形愈合，影響肩部功能。于是，我就想能否像“隔空修復”一樣，僅通過幾個微小孔洞完成精準復位和固定？這個想法成了我推動醫工結合的一個起點。

我與工程團隊緊密協作，將目光投向了手術機器人。我們設想：能否讓機器人成為醫生的“透視眼”和“穩定手”？

具體方案如下：

1.通過術中三維影像讓機器人“看清”骨折塊的精確位置；

2.醫生在系統上規劃出最佳復位路徑、螺釘植入的虛擬通道；

3.機械臂隨后引導醫生，經皮植入專門的復位工具，以微小力量輕柔地將錯位的骨塊“推”回原位；

4.在機器人導航下，通過幾個僅5毫米的皮膚小孔，精準置入所有固定螺釘，全程無需切開暴露骨折區。

5.術后患者能立即開始運動，傷口極其微創，已經成為我們醫院常規治療。

從構想到落地充滿挑戰。如何讓機械臂適應狹小的鎖骨區域？如何確保經皮操作的絕對安全？我們與工程師進行了上百次模擬測試，設計了專用的夾持器械和避障算法。

上圖：傳統鎖骨骨折手術后愈合效果

上圖：機器人參與鎖骨骨折手術后效果

首例手術成功實施后，患者僅留下幾個幾乎看不見的小點，術后疼痛輕微，三天即順利出院。這讓我們深感欣慰。

這兩年，我院開展該項手術300多例，已成為我院的常規治療方式。這個“金點子”的落地，真正實現了鎖骨骨折的精準、微創、美觀治療，讓患者以最小代價獲得最佳康復，這是醫工攜手為患者帶來的切實福祉。

手術機器人：專家的“超級手術伙伴”年輕醫生的“教練”

人民康養：對您來說，手術機器人是助手嗎？它對專家和年輕醫生分別意味著什么？

蔣協遠：手術機器人對于頂尖專家而言，就像一個高度智能化的“超級手術伙伴”。它在兩方面發揮了不可替代的作用：

一是超越人眼的精準視野。機器人能將患者的CT數據轉化為高清三維立體模型，醫生可以在這個虛擬空間里從任意角度觀察骨折位置，并提前規劃好每一顆螺釘的理想路徑、角度和深度，精度達到亞毫米級別。

二是超越人手的穩定操作。規劃完成后，機器人的機械臂會按照指令，以極高的穩定性執行操作，濾除人手天然的細微顫動，尤其在高難度、需要重復精準動作時，優勢極為明顯。

這意味著，我們可以用更小的切口，完成更復雜、更精準的手術，比如脊柱矯形、關節置換或腫瘤切除，實現真正的微創，從而減少出血、保護組織、加快康復。

對于年輕醫生的培養，機器人系統則扮演了“高端教練”和“標準制定者”的角色。

傳統外科培養高度依賴“看-做-教”的模式，學習曲線長。而機器人系統將優秀專家的手術規劃思路和操作標準，固化在程序中。

年輕醫生可以在仿真模塊上反復練習，系統會實時提供操作精度、效率等量化反饋。在真實手術中，他們也能在上級醫生監督下，從操作機器人開始，安全地參與關鍵步驟，直觀理解何為“精準操作”。這極大地加速了他們的成長，有助于培養出一代基礎更扎實、技術更規范、能更快掌握高精尖手術的骨科接班人。

我在臨床中發現，年輕的專家比老專家對機器人的操作更熟練。他們在學習、操作手術機器人上更有優勢。

未來科技：骨軟骨修復有望邁向再生新時代

人民康養：除了手術機器人等“硬核科技”，生物材料、組織工程等“軟科技”在骨骼、軟骨修復方面前景如何？未來，我們是否有望看到能誘導人體自身組織再生的“智能生物材料”？

蔣協遠：在骨及軟骨修復領域，生物材料正在實現從“惰性填充”到“誘導再生”的重要轉變。其核心是仿生構建一種智能支架——它能夠模擬天然細胞外基質、調控微環境并誘導組織再生。

當前，大量研究正通過材料形式及功能的創新來推動這一進程：

采用生物3D打印這樣的先進制備技術，通過賦予主動調控生物學過程的能力，比如招募自體干細胞、清除炎癥因子、乃至直接驅動成骨及軟骨關鍵成分生成。這樣越來越接近于實現“微創、智能、高效”于一體的生物材料，正引領著骨軟骨修復邁向真正的再生新時代。

“十五五”時期：積水潭醫院將落地三個骨科新成果

人民康養：積水潭醫院有哪些重要醫工轉化項目正在研發、測試，“十五五”時期有哪些可能應用到臨床，惠及民生？

蔣協遠：2024年4月8日，我院接到《市衛健委關于開展醫學創新和成果轉化改革第二批試點工作的通知》后，立即啟動了項目的遴選工作。

“適用于肩關節置換的手術機器人系統”“電磁驅動髓內肢體延長系統”“骨科患者圍手術期數字診療系統”三個項目被納入試點，并獲得首都醫療科技成果轉化公益基金會共計800萬元的資金捐贈。這三個項目在“十五五”期間均有望落地北京，未來將造福廣大患者。

上圖：肩關節置換手術機器人

第一個項目是“肩關節置換手術機器人”。

由我與北京埃斯頓醫療科技有限公司合作開發，這是國內首個肩關節機器人。它能夠通過繩驅動技術、自動圖像分割、健側鏡像參考、關節活動度預測等多項技術來提升手術精準度，減少對醫生經驗的依賴，從而降低肩關節置換手術風險和并發癥率。

目前，這個項目已經完成型式檢驗及創新器械申報，進入臨床試驗階段。

上圖：骨科患者圍手術期心理問題數字診療系統

第二個項目是“骨科患者圍手術期心理問題數字診療系統”。

由我院原副院長、創傷骨科吳新寶教授與北京智精靈科技有限公司合作開發。該項目基于腦動極光數字療法，融合數字化檢測、診斷、干預治療及人工智能算法等核心技術，研發出骨科圍手術期“心腦體”干預數字診療系統，旨在提升患者的康復效果及生活質量。

目前產品開發已全部完成，預計在年內拿到型式檢驗報告，并準備進行二類醫療器械申報注冊。

上圖：電磁驅動髓內延長系統

第三個項目是“電磁驅動髓內延長系統”。

由我院小兒骨科楊征主任與北京清蘭沚科技有限公司合作開發。這個項目是國內首個電磁驅動髓內針，打破了國際壟斷，依托一系列自主知識產權技術，通過控制髓內永磁體旋轉實現軸向延長或壓縮。該項目被用于治療肢體不等長以及病理性矮小癥等疾病。

目前，項目已經完成體外控制器及髓內針的工程化開發。

積水潭模式：醫工轉化核心是“三元素-三循環”

人民康養：經過多年實踐，積水潭醫院在醫工轉化領域是否已形成一套“積水潭模式”？

蔣協遠：經過多年探索和實踐，我們逐步形成了一套以醫療需求為導向的“醫工企”聯合研發轉化模式。其核心是“三元素-三循環”的運作機制。

首先，“三元素”指的是協同創新的三個核心主體：

醫院、工程研發機構和企業。醫院提供臨床需求和驗證場景，工程研發機構包括高校、科研院所及企業研發部門等負責技術攻關與工程化，企業主導產品化、市場化和產業化。

上圖：“三元素-三循環”機制

在此基礎上，形成了驅動轉化的“三循環”：

第一個循環是“醫工研發循環”，是從真實的醫療需求出發，由醫工協同研發，產品會實時反饋至臨床進行檢驗與優化，形成臨床安全可用的創新產品。

第二個循環是“工企調控循環”，是以市場需求與產業化為導向，由工程團隊優化制造流程和產品，同時企業從市場角度提出改良建議，確保產品具備市場競爭力和生產可行性。

第三個循環是“醫企互促循環”，是指產品通過臨床應用，實現市場化推廣，并由醫院團隊指導臨床應用，制定個體化醫療方案。而這又反過來推動技術持續迭代更新，最終將基礎研發成果轉化為安全可靠、國際認可、容易普及的創新產品。

（來源：人民康養 記者：李賢娜）

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