北京理工大学 增强现实智能医疗实验室

2020年1月12日，国家重点研发计划“数字诊疗装备研发”重点专项“混合现实引导精准、安全头颈微创手术导航机器人系统研发”项目启动暨实施方案论证会在北京理工大学国际教育交流大厦隆重举行。该项目由北京理工大学、艾瑞迈迪医疗科技（北京）有限公司、东南大学、首都医科大学附属北京同仁医院、北京市医疗器械检验所作为课题承担单位，首都医科大学附属北京天坛医院、首都医科大学附属北京口腔医院作为课题参与单位共同合作完成。杨健教授为项目负责人。

启动会在科技部生物技术发展中心苏月处长督导下顺利进行。会议由田捷教授主持。首先由生物技术发展中心苏月处长致辞，苏处长表示该项目为国家“十三五”重点研发计划项目，针对智能化微创手术治疗的临床重大需求，国家对此给予高度重视，因此也对我们的项目提出相应要求。随后，北京理工大学医工融合研究院周勇副院长及北京理工大学光电学院董立泉副院长致辞，介绍了北京理工大学在医工交叉研究方向的前瞻布局，并表示了对该项目的全力支持。

启动会上，项目负责人杨健教授对项目整体情况进行汇报，表示项目实施将严格贯彻科技部相关管理制度，加强参与单位间的产学研医检合作。指出本项目将围绕混合现实引导精准、安全头颈微创手术导航机器人系统的核心理论和技术问题，开展基于虚拟现实实时导航、高精度力反馈感知等关键技术的微创技术及其装置等头颈医用机器人装备的研发，解决头颈部微创操作和人机交互等关键技术，满足智能化头颈部微创手术治疗的临床重大需求。随后五个课题负责人针对课题的研究方案展开详细汇报。

北京理工大学周立伟院士、中国科学院自动化研究所田捷教授、北京同仁医院副院长黄志刚教授、北京口腔医院副院长刘静明教授、北京友谊医院副院长王振常教授、上海交大谢叻教授、北京理工大学段星光教授组成的学术委员会将对项目实施进行长期指导。

学术委员会成员在听取了项目及课题实施方案介绍后，均高度认可了项目的研究思路，同时也提出该项目时间紧、难度高的挑战。对此，杨健教授作为项目负责人表示将迎难而上、紧密合作、发挥自身优势，高效、优质地完成该科研任务。

项目启动会的顺利举办预示着项目研究工作正式开始，北京理工大学杨健教授团队将与各合作单位共同努力，确保项目成功，响应国家创新驱动发展战略和学校医工融合号召，为国产医疗器械创新贡献自己的力量。

经口径路狭小腔隙的精细化操作是头颈外科最具挑战的领域之一，如颅底、咽旁肿瘤切除及口腔精准牙体种植等方面，仍存在以下难题：1）口腔颌面部解剖结构复杂、操作空间狭小，无法完全直视操作，易造成下牙槽神经和上颌窦底黏膜等重要结构损伤；2）颅底、颈静脉孔和咽旁间隙肿瘤切除时，颈内动脉、颈内静脉及后组颅神经密集分布，手术风险大，并发症多；3）经口径路手术操作繁杂，摄像照明、支撑、吸引、牵拉和切割等操作无法同时完成。导航机器人系统是保障经口径路狭小腔隙手术精准、安全操作的重要手段。

本项目针对目前头颈微创手术亟需解决的科学和技术难题，研发混合现实引导精准、安全头颈微创手术导航机器人系统。结合混合现实、机器人精准控制和人工智能技术，研究手术规划及虚拟仿真平台构建、虚实融合与安全预警、微创手术机器人设计与控制、人机交互与系统集成，突破颅底、咽旁及口腔等部位病变术中观测受限、重要组织器官密集分布导致操作难度大、经口狭小空间手术操作繁杂等临床难题，实现安全、精准、全方位可视的头颈微创手术导航机器人系统，对开展头颈复杂手术及牙体种植具有重要意义。