全国骨科看积水潭！院长首次揭秘：手术室之外的神奇医工世界，藏着中国骨科的未来

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“医生除了看病、做手术，还在做什么？”在很多人印象里，医者身影总定格于门诊与手术室。而在科技创新浪潮下，医者角色正突破传统边界——他们深耕临床、传帮带教，更将临床痛点难点，转化为惠及患者的新器械、新技术、新方案，这便是医工转化。

医工转化，一头连着临床实践，一头系着科技创新。2026年是“十五五”规划开局之年，由《民生周刊》、人民康养发起，首科医谷学术支持的《大国医工》节目于2026年2月28日上线，记录医学创新故事，锚定科技创新的民生导向，让优质医疗成果更好、更公平地惠及全体人民。

“全国骨科看北京，北京骨科看积水潭。”作为国家骨科医学中心，首都医科大学附属北京积水潭医院不仅是骨科患者的希望所在，更在骨科医工转化新赛道上领跑全国。本期《大国医工》对话北京积水潭医院院长、国家骨科医学中心主任蒋协远，首次深度解读“医工企”合作模式，为骨科防治贡献新技术、新方案。

上图：北京积水潭医院院长蒋协远（右）、人民康养记者李贤娜（左）

骨科治疗：从“大刀阔斧”转向“精雕细琢”的新时代

人民康养：蒋院长，您已从业四十年。在您记忆里，几十年前的骨科手术和现在比，变化有多大？

蒋协远：过去几十年，骨创伤治疗经历了从“大刀阔斧”到“精雕细琢”的根本性转变。

几十年前，骨科治疗主要依赖医生经验，手术切口也往往很大。尤其面对复杂的粉碎性骨折，就像在没有详细图纸的情况下进行重建工程。这类手术不仅创伤大、出血多、时间长，术后恢复也很漫长，而且，修复后的骨骼、关节功能也容易受影响，骨折愈合效果不理想，很多患者甚至还会出现骨折不愈合的情况。

如今，治疗已进入精准化和微创化的时代。这背后是影像技术、材料科学和工程技术的融合推动。

上图：CT三维重建技术

上图：CT三维重建技术

比如，现在我们普遍采用CT三维重建技术。手术前，我们就能在电脑上清晰地看到骨折的“立体地图”，进行虚拟手术规划；手术中，则借助“透视眼”一样的导航系统，让医生在屏幕上实时看到器械在骨骼内的精确位置。对于骨盆、脊柱等部位的复杂骨折，这些技术成为了安全手术的基石。

更值得一提的是，微创理念已深入人心。我们通过几个小切口，在特殊透视机和导航引导下，置入螺钉和钢板进行固定，大大减少了对患者正常肌肉和软组织的损伤。这意味着术后疼痛更轻、康复更快、感染风险更低。

这些不断演进的技术，最终目标就是让患者以最小的代价，获得最优的骨骼愈合和功能恢复。

坚持临床驱动原则：解决“临床需求与产业化脱节”痛点

人民康养：积水潭医院在鼓励、推动“医工融合”上，有哪些机制方面的探索和创新？

蒋协远：在医工转化领域，我们的一个原则就是立足临床需求，驱动科技创新。我们也希望通过技术革新，来推动产业升级。

2020年，我院成为科技部首批《赋予科研人员职务科技成果所有权或长期使用权试点单位名单》之一，也是北京市唯一的医疗机构试点单位。经过制度体系、审批程序和工作流程的创新实践，顺利完成北京市首例赋权案例，为赋权改革提供了可复制、可推广的经验和做法。

2024年4月，我院再次入选，成为北京市医学创新和成果转化改革第二批试点单位。我们将医工深度融合的创新成果作为试点项目，持续探索科技成果转化的新路径与新模式。

此外，我院还在科技成果先使用后付费、专利开放许可等方面先行先试，围绕制约科技成果转化的堵点、难点问题，进一步激发创新转化内在动力，全面提高成果转化效能。

人民康养：在医工转化的过程中，如何让医院和企业更好协同，避免“你干你的，我干我的”？

蒋协远：过去，许多研究是在实验室或企业完成的，但这些成果到了医院却常常用不起来。大家都觉得不合适，没法用。

在此背景下，医院通过机制激活、平台搭建、模式探索和生态协同，成为连接“医、工、企”的桥梁与引擎。具体来说：

一方面，医院将临床中遇到的实际需求，转化为清晰可量化的技术课题，为企业指明研发方向；另一方面，医院也积极推动创新技术转化为临床可用的产品，加速产业化落地。

这一模式不仅解决了长期以来“临床需求与产业化脱节”的痛点，也促进了医疗科技创新与产业升级的良性循环，为“健康中国”建设提供了重要支撑。

医工转化成果：中国首个“肩关节置换手术机器人”

人民康养：您能否举例，介绍您和咱们积水潭医院如何通过医工转化让患者受益？

蒋协远：这方面有一系列的例子。以我们团队研发的“肩关节置换机器人”为例，它能很好地说明医工结合如何直接造福患者。

随着我国步入老龄化社会，肩关节骨折（也就是“肱骨近端骨折”）发病率越来越高。这类骨折的传统复位方法是要完全切开，复位后用钢板螺钉固定。这样的手术很复杂，且耗时较长，术后长期预后欠佳。不少患者的肩关节功能活动受限影响比较大。

上图：机器人自动构建肩关节三维模型

“肩关节置换机器人”，正是为了精准、安全地解决这一痛点而诞生。它本质上是一个“智能导航+稳定执行”的系统。

手术前，我们会为患者做受伤肩关节CT扫描，机器人系统会自动构建出肩关节的三维模型，并智能规划出精准、对软组织牵拉影响最小的肩关节基座和假体的放置路径方案。随后，通过机器人按照规划好的路径完成手术。

我们研发的这款“肩关节置换手术机器人”是国内首个该领域手术机器人产品，也是国际上第3个。

对患者而言，它使得手术风险降低，出血量减少，肩关节置换假体放置得更精准，术后肩关节功能活动明显改善。对医生而言，它降低了体力消耗和操作风险，使肩关节置换手术变得标准化、可重复。

这正是医工转化的核心价值：将临床需求转化为工程语言，再用创新技术回馈临床。

人民康养：作为顶尖骨科专家，您临床上有哪些“金点子”，通过医工转化落地，成为新骨科产品或诊疗技术，实现从临床中来，到临床中去。

蒋协远：比如，在锁骨骨折的治疗上，临床中，我常遇到一种“两难”困境。

传统的锁骨骨折手术，虽能复位，却需要在锁骨上切开一道较长伤口，剥离肌肉显露骨骼，才能放置钢板。这不仅会留下明显疤痕，还可能损伤周围组织。我从事骨科治疗工作40年，切开复位做的锁骨骨折手术，不超过5例。

另外一种是保守治疗。但保守治疗又易导致畸形愈合，影响肩部功能。于是，我就想能否像“隔空修复”一样，仅通过几个微小孔洞完成精准复位和固定？这个想法成了我推动医工结合的一个起点。

我与工程团队紧密协作，将目光投向了手术机器人。我们设想：能否让机器人成为医生的“透视眼”和“稳定手”？

具体方案如下：

1.通过术中三维影像让机器人“看清”骨折块的精确位置；

2.医生在系统上规划出最佳复位路径、螺钉植入的虚拟通道；

3.机械臂随后引导医生，经皮植入专门的复位工具，以微小力量轻柔地将错位的骨块“推”回原位；

4.在机器人导航下，通过几个仅5毫米的皮肤小孔，精准置入所有固定螺钉，全程无需切开暴露骨折区。

5.术后患者能立即开始运动，伤口极其微创，已经成为我们医院常规治疗。

从构想到落地充满挑战。如何让机械臂适应狭小的锁骨区域？如何确保经皮操作的绝对安全？我们与工程师进行了上百次模拟测试，设计了专用的夹持器械和避障算法。

上图：传统锁骨骨折手术后愈合效果

上图：机器人参与锁骨骨折手术后效果

首例手术成功实施后，患者仅留下几个几乎看不见的小点，术后疼痛轻微，三天即顺利出院。这让我们深感欣慰。

这两年，我院开展该项手术300多例，已成为我院的常规治疗方式。这个“金点子”的落地，真正实现了锁骨骨折的精准、微创、美观治疗，让患者以最小代价获得最佳康复，这是医工携手为患者带来的切实福祉。

手术机器人：专家的“超级手术伙伴”年轻医生的“教练”

人民康养：对您来说，手术机器人是助手吗？它对专家和年轻医生分别意味着什么？

蒋协远：手术机器人对于顶尖专家而言，就像一个高度智能化的“超级手术伙伴”。它在两方面发挥了不可替代的作用：

一是超越人眼的精准视野。机器人能将患者的CT数据转化为高清三维立体模型，医生可以在这个虚拟空间里从任意角度观察骨折位置，并提前规划好每一颗螺钉的理想路径、角度和深度，精度达到亚毫米级别。

二是超越人手的稳定操作。规划完成后，机器人的机械臂会按照指令，以极高的稳定性执行操作，滤除人手天然的细微颤动，尤其在高难度、需要重复精准动作时，优势极为明显。

这意味着，我们可以用更小的切口，完成更复杂、更精准的手术，比如脊柱矫形、关节置换或肿瘤切除，实现真正的微创，从而减少出血、保护组织、加快康复。

对于年轻医生的培养，机器人系统则扮演了“高端教练”和“标准制定者”的角色。

传统外科培养高度依赖“看-做-教”的模式，学习曲线长。而机器人系统将优秀专家的手术规划思路和操作标准，固化在程序中。

年轻医生可以在仿真模块上反复练习，系统会实时提供操作精度、效率等量化反馈。在真实手术中，他们也能在上级医生监督下，从操作机器人开始，安全地参与关键步骤，直观理解何为“精准操作”。这极大地加速了他们的成长，有助于培养出一代基础更扎实、技术更规范、能更快掌握高精尖手术的骨科接班人。

我在临床中发现，年轻的专家比老专家对机器人的操作更熟练。他们在学习、操作手术机器人上更有优势。

未来科技：骨软骨修复有望迈向再生新时代

人民康养：除了手术机器人等“硬核科技”，生物材料、组织工程等“软科技”在骨骼、软骨修复方面前景如何？未来，我们是否有望看到能诱导人体自身组织再生的“智能生物材料”？

蒋协远：在骨及软骨修复领域，生物材料正在实现从“惰性填充”到“诱导再生”的重要转变。其核心是仿生构建一种智能支架——它能够模拟天然细胞外基质、调控微环境并诱导组织再生。

当前，大量研究正通过材料形式及功能的创新来推动这一进程：

采用生物3D打印这样的先进制备技术，通过赋予主动调控生物学过程的能力，比如招募自体干细胞、清除炎症因子、乃至直接驱动成骨及软骨关键成分生成。这样越来越接近于实现“微创、智能、高效”于一体的生物材料，正引领着骨软骨修复迈向真正的再生新时代。

“十五五”时期：积水潭医院将落地三个骨科新成果

人民康养：积水潭医院有哪些重要医工转化项目正在研发、测试，“十五五”时期有哪些可能应用到临床，惠及民生？

蒋协远：2024年4月8日，我院接到《市卫健委关于开展医学创新和成果转化改革第二批试点工作的通知》后，立即启动了项目的遴选工作。

“适用于肩关节置换的手术机器人系统”“电磁驱动髓内肢体延长系统”“骨科患者围手术期数字诊疗系统”三个项目被纳入试点，并获得首都医疗科技成果转化公益基金会共计800万元的资金捐赠。这三个项目在“十五五”期间均有望落地北京，未来将造福广大患者。

上图：肩关节置换手术机器人

第一个项目是“肩关节置换手术机器人”。

由我与北京埃斯顿医疗科技有限公司合作开发，这是国内首个肩关节机器人。它能够通过绳驱动技术、自动图像分割、健侧镜像参考、关节活动度预测等多项技术来提升手术精准度，减少对医生经验的依赖，从而降低肩关节置换手术风险和并发症率。

目前，这个项目已经完成型式检验及创新器械申报，进入临床试验阶段。

上图：骨科患者围手术期心理问题数字诊疗系统

第二个项目是“骨科患者围手术期心理问题数字诊疗系统”。

由我院原副院长、创伤骨科吴新宝教授与北京智精灵科技有限公司合作开发。该项目基于脑动极光数字疗法，融合数字化检测、诊断、干预治疗及人工智能算法等核心技术，研发出骨科围手术期“心脑体”干预数字诊疗系统，旨在提升患者的康复效果及生活质量。

目前产品开发已全部完成，预计在年内拿到型式检验报告，并准备进行二类医疗器械申报注册。

上图：电磁驱动髓内延长系统

第三个项目是“电磁驱动髓内延长系统”。

由我院小儿骨科杨征主任与北京清兰沚科技有限公司合作开发。这个项目是国内首个电磁驱动髓内针，打破了国际垄断，依托一系列自主知识产权技术，通过控制髓内永磁体旋转实现轴向延长或压缩。该项目被用于治疗肢体不等长以及病理性矮小症等疾病。

目前，项目已经完成体外控制器及髓内针的工程化开发。

积水潭模式：医工转化核心是“三元素-三循环”

人民康养：经过多年实践，积水潭医院在医工转化领域是否已形成一套“积水潭模式”？

蒋协远：经过多年探索和实践，我们逐步形成了一套以医疗需求为导向的“医工企”联合研发转化模式。其核心是“三元素-三循环”的运作机制。

首先，“三元素”指的是协同创新的三个核心主体：

医院、工程研发机构和企业。医院提供临床需求和验证场景，工程研发机构包括高校、科研院所及企业研发部门等负责技术攻关与工程化，企业主导产品化、市场化和产业化。

上图：“三元素-三循环”机制

在此基础上，形成了驱动转化的“三循环”：

第一个循环是“医工研发循环”，是从真实的医疗需求出发，由医工协同研发，产品会实时反馈至临床进行检验与优化，形成临床安全可用的创新产品。

第二个循环是“工企调控循环”，是以市场需求与产业化为导向，由工程团队优化制造流程和产品，同时企业从市场角度提出改良建议，确保产品具备市场竞争力和生产可行性。

第三个循环是“医企互促循环”，是指产品通过临床应用，实现市场化推广，并由医院团队指导临床应用，制定个体化医疗方案。而这又反过来推动技术持续迭代更新，最终将基础研发成果转化为安全可靠、国际认可、容易普及的创新产品。

（来源：人民康养 记者：李贤娜）