#宁大人物#
省属高校最好成绩！这项大赛，宁大老师荣获全国二等奖！
两年磨一剑，今朝现锋芒
日前
第六届全国高校青年教师教学竞赛决赛
在清华大学圆满落幕
宁波大学潘天寿建筑与艺术设计学院
青年教师徐入云
代表浙江省文科选手参赛
荣获文科组二等奖
这是宁大历届参赛选手
在文科组取得的最好成绩
也是浙江省属高校取得的最好成绩
上好每门课，讲好每分钟
宁大青年教师教学比赛成绩取得新突破
源自于徐入云老师
丰富的专业积累、独特的授课风格、
认真的备赛态度
也离不开备赛团队幕后的支持与陪伴
这是宁大青年教师潜心教学的最佳示范
也是学校高度重视教学、
重视青年教师职业成长的一次成果展示
本届竞赛首次由中华全国总工会和教育部联合主办，是全国最高规格的高校青年教师教学比赛，按专业大类分为文科、理科、工科、医科和思想政治课专项5个组别进行比拼，评委由相关专业的全国教学名师和知名专家教授组成。中华全国总工会党组书记、副主席、书记处第一书记徐留平，中国高等教育学会会长、教育部原副部长杜玉波，清华大学党委书记邱勇，北京市委常委、市委教育工作委员会书记游钧，中国教科文卫体工会主席章国贤出席总结大会并为获奖选手颁奖。
为全力备战此次全国大赛，从省教育工会到校工会、从校教务处到所在学院均高度重视，进行多次试讲、线上培训指导和对应咨询交流，对教学设计、PPT制作、教学仪态等给予选手多方指导。同时选手参加省教育工会组织的赛前集中培训，得到了浙江大学专家团队的悉心指导。
经过精心筹备和耐心打磨，徐入云将自己对教学的理解充分展示在赛场。她多次向校内外专家评委专门请教备赛经验，对自己的教学设计和教学课件进行不断完善。回顾参赛的历程，她深有感触地表示，“青教赛是一个磨砺和自省的过程。翻阅备赛期间写的材料，厚如博士论文。无法计量在日常工作之余，于半夜孤灯之下，究竟淹没了多少难以与人言说的日夜，但给自己带来的成长也是巨大的，无论是对教学的研究还是学术的眼界，无数次打破旧识、重塑新知，获得了超出教学竞赛本身的成长经验。在国赛现场，能有幸与清华、北大、南大、复旦等名校的同行切磋交流，更进一步打开了视野。期待能将更多元的教育模式带回到宁大的课堂，回归教学主阵地，让更多的学生获益。”
教学是个系统工程，需要有教学设计、授课技巧、表达能力、心理洞察、前沿性与学术性思考等诸多方面，要上好一门课，更离不开匠心与探索、教学能力与思辨能力的不断提升。在徐入云看来，从校赛脱颖而出，到省赛夺得桂冠，再到获得国赛二等奖，青教赛对自己的考核是全面的、锻炼是具有里程碑式意义的。徐入云认为，青教赛的赛制促使教师认真思考如何真正上好一门课、不断去提高课程的质量。刚开始按比赛要求做20个参赛教学节段的设计与展示，这完全来源于日常教学的不断积累，尤其是对学生学情的深入了解。同时，经反复打磨的比赛内容融入到实际教学过程中，真正做到以赛促教、以教促赛。徐入云参赛的课程景观建筑学，在现实教学中的学评教获得100分，课程同样受到学生们的肯定和喜爱。
据悉，全国高校青年教师教学竞赛每2年举办一次，是当前参与面最广、学科门类最全、组织规模最大的全国性高水平教学类竞赛。本届竞赛1800多所高校近50万名青年教师参加了校（院）、市、省等多层级比拼，1501所学校的8550名选手参加了省级选拔赛，每个组别均由各省（区、市）选拔1名教师参赛。最终，全国32支省级代表队的121所学校、158名选手齐聚清华大学决赛，切磋教学、竞展风采，其中文科组30名，设一等奖5名，二等奖10名，三等奖15名。
教学竞赛以“上好一门课”为理念，围绕立德树人根本任务，加强师德师风建设、锤炼教学基本功、掌握多种教学方法。决赛阶段现场选手在16个学时的参赛课程中随机抽取一个教学节段，进行模拟课堂教学并撰写教学反思，7名评委最终打分评定。
省属高校最好成绩！这项大赛，宁大老师荣获全国二等奖！
两年磨一剑，今朝现锋芒
日前
第六届全国高校青年教师教学竞赛决赛
在清华大学圆满落幕
宁波大学潘天寿建筑与艺术设计学院
青年教师徐入云
代表浙江省文科选手参赛
荣获文科组二等奖
这是宁大历届参赛选手
在文科组取得的最好成绩
也是浙江省属高校取得的最好成绩
上好每门课，讲好每分钟
宁大青年教师教学比赛成绩取得新突破
源自于徐入云老师
丰富的专业积累、独特的授课风格、
认真的备赛态度
也离不开备赛团队幕后的支持与陪伴
这是宁大青年教师潜心教学的最佳示范
也是学校高度重视教学、
重视青年教师职业成长的一次成果展示
本届竞赛首次由中华全国总工会和教育部联合主办，是全国最高规格的高校青年教师教学比赛，按专业大类分为文科、理科、工科、医科和思想政治课专项5个组别进行比拼，评委由相关专业的全国教学名师和知名专家教授组成。中华全国总工会党组书记、副主席、书记处第一书记徐留平，中国高等教育学会会长、教育部原副部长杜玉波，清华大学党委书记邱勇，北京市委常委、市委教育工作委员会书记游钧，中国教科文卫体工会主席章国贤出席总结大会并为获奖选手颁奖。
为全力备战此次全国大赛，从省教育工会到校工会、从校教务处到所在学院均高度重视，进行多次试讲、线上培训指导和对应咨询交流，对教学设计、PPT制作、教学仪态等给予选手多方指导。同时选手参加省教育工会组织的赛前集中培训，得到了浙江大学专家团队的悉心指导。
经过精心筹备和耐心打磨，徐入云将自己对教学的理解充分展示在赛场。她多次向校内外专家评委专门请教备赛经验，对自己的教学设计和教学课件进行不断完善。回顾参赛的历程，她深有感触地表示，“青教赛是一个磨砺和自省的过程。翻阅备赛期间写的材料，厚如博士论文。无法计量在日常工作之余，于半夜孤灯之下，究竟淹没了多少难以与人言说的日夜，但给自己带来的成长也是巨大的，无论是对教学的研究还是学术的眼界，无数次打破旧识、重塑新知，获得了超出教学竞赛本身的成长经验。在国赛现场，能有幸与清华、北大、南大、复旦等名校的同行切磋交流，更进一步打开了视野。期待能将更多元的教育模式带回到宁大的课堂，回归教学主阵地，让更多的学生获益。”
教学是个系统工程，需要有教学设计、授课技巧、表达能力、心理洞察、前沿性与学术性思考等诸多方面，要上好一门课，更离不开匠心与探索、教学能力与思辨能力的不断提升。在徐入云看来，从校赛脱颖而出，到省赛夺得桂冠，再到获得国赛二等奖，青教赛对自己的考核是全面的、锻炼是具有里程碑式意义的。徐入云认为，青教赛的赛制促使教师认真思考如何真正上好一门课、不断去提高课程的质量。刚开始按比赛要求做20个参赛教学节段的设计与展示，这完全来源于日常教学的不断积累，尤其是对学生学情的深入了解。同时，经反复打磨的比赛内容融入到实际教学过程中，真正做到以赛促教、以教促赛。徐入云参赛的课程景观建筑学，在现实教学中的学评教获得100分，课程同样受到学生们的肯定和喜爱。
据悉，全国高校青年教师教学竞赛每2年举办一次，是当前参与面最广、学科门类最全、组织规模最大的全国性高水平教学类竞赛。本届竞赛1800多所高校近50万名青年教师参加了校（院）、市、省等多层级比拼，1501所学校的8550名选手参加了省级选拔赛，每个组别均由各省（区、市）选拔1名教师参赛。最终，全国32支省级代表队的121所学校、158名选手齐聚清华大学决赛，切磋教学、竞展风采，其中文科组30名，设一等奖5名，二等奖10名，三等奖15名。
教学竞赛以“上好一门课”为理念，围绕立德树人根本任务，加强师德师风建设、锤炼教学基本功、掌握多种教学方法。决赛阶段现场选手在16个学时的参赛课程中随机抽取一个教学节段，进行模拟课堂教学并撰写教学反思，7名评委最终打分评定。
【精度可达毫米级 #北京积水潭医院智能化骨折复位机器人#成医生“超级助手”】#北京创新密码#近日，北京积水潭医院传来一个好消息，该院与北京罗森博特科技有限公司就“智能化骨折复位机器人技术成果”签署转化协议，总金额达1亿元。历经十几年的研究，这款智能化骨折复位机器人实现了骨科手术机器人从辅助定位导航到完成手术操作的技术飞跃，在全球范围内率先实现在最高难度的骨盆骨折手术中的临床应用，填补了国际空白。与传统手术相比，智能化骨折复位机器人通过术前自动手术规划、术中3D实时导航可视化、力位协同机器人精准操作，突破了传统手术中医生脑、眼、手的局限，做到了精准、微创、低辐射，成为医生的“超级助手”。这款机器人，也是本市科技创新与医疗相结合造福百姓的一个缩影。
传统外科需依靠人力和经验
不同于普通的股骨、胫骨等直线型骨骼，骨盆结构特殊，顾名思义，骨盆呈环状，像一个盆一样，一旦骨折，其修复难度可想而知。北京积水潭医院副院长吴新宝说，传统的骨盆修复往往依靠外科手术，要求医生切开骨折部位，在布满血管神经的骨盆部位显露出骨折位置，并通过徒手操作复位骨折，最后使用钢板固定。这种方式创伤大，需要麻醉、输血，且恢复时间长。
随着医学的进步，如今的骨科手术追求的是微创，损伤小、恢复快。在智能化骨折复位机器人发明以前，说起“手动版”的骨盆微创复位手术，吴新宝感慨：“这种手术方式需要多人配合，至少得4个大夫，因为骨盆修复要把骨折线对上，这就需要一定的张力，得有一人负责牵拉上肢，一个人负责牵拉下肢，通过拉伸产生的张力，让骨盆周围的软组织、韧带、肌肉的约束力使骨折自动回位，同时术者还要在X线透视下反复调整骨折位置，一旦判断复位满意，则所有人把持住不动，再由一个有经验的医生打临时固定针，将骨盆结构框住。复位的过程总是让医生累得满头大汗。打好固定针之后，再在放射线的帮助下给破裂的骨缝打上螺钉进行修复固定。手术要做得好，很大程度上得靠主刀医生的经验，整个手术下来，往往需要花费三四个小时，让医生筋疲力尽。”
机器人可自动规划复位路径
在北京积水潭医院的智能骨科实验室内，北京青年报记者看到了这款全球首款智能化骨折复位机器人。只见这款机器人与手术台密切融合，安装在床头的是一套监控系统，相当于机器人的“大脑”，透过NDI跟踪相机，可实时显示术中患者身体的影像数据，规划复位路径、显示手术数据等等。床旁一侧是一套把持系统，可通过末端的把持针固定住患者的骨盆，床的另一侧是一只可移动的机械臂，可通过力度、角度的变化，将错位的骨盆恢复到正常位置。床头还装有一套弹性牵引系统，可与机械臂相互配合，将患者身体进行牵拉，以便于开展手术。
北京积水潭医院创伤骨科主任医师赵春鹏介绍，整个手术过程非常简单快捷，前期先给患者做术前CT，通过系统自动规划复位路径。进手术室全身麻醉后，再给患者安装两个示踪器，可结合NDI跟踪相机用于开展骨盆三维实时导航定位，在骨盆位置打入若干枚固定骨盆用的把持针，将把持针连接到把持臂、机器人机械臂，按照前期规划复位路径，机器人自动开展骨盆复位，完成后再给患者打入固定针，整台手术下来只需一个多小时，术后无需再进重症监护室，第二天就能出院。
突破三个难点找到复位原理
目前，国内能徒手做好骨盆骨折复位手术的医生为数不多。说起这款手术机器人的研发过程，吴新宝打开了话匣子：“考虑到传统手术模式带来的不便，我们一直希望研发一款能够自动复位骨盆的机器人。”早在2007年，吴新宝就萌生了初步想法。但由于骨盆结构的特殊性，复位是最难的，就像要把一个破碎的碗拼回去，机器人的研发过程一波三折。
“破碎的骨茬之间存在一定约束力，只要一块没有对准，另一块就对不上，当时我们问软件工程师，能不能把这种复位方式做出来，而且复位时可能会用到好几个力，因为当时技术所限，怎么都调不出来。”研发了一段时间没有成功，又得使用传统手术方式，这让吴新宝一直“耿耿于怀”。
真正让吴新宝下定决心要做这款手术机器人，是在2014年。在前期的不断探索、思考、积累中，吴新宝突破了几个难点：第一，打破传统思路，放弃徒手把持骨盆的方式，改用金属把持臂通过微创的方式把持住骨盆；第二，将人固定在手术床上，实现自动牵拉，解放人力；第三，放弃追求解剖学意义上骨缝拼接的“严丝合缝”，而是以功能复位为目标，允许一定范围内的误差，术后骨盆自行愈合，结构完整，不影响使用功能即可。
“由于人的骨盆结构是对称的，我们采用镜像原理，如果左侧的骨盆骨折，可以依据右侧骨盆的模型做一个镜像翻版，据此模拟复位时碎裂骨片的回归位置。这个复位原理看似粗糙，但实验过程中，破碎的骨片竟全部严丝合缝地对上了。”吴新宝感慨道。
反复测量机械臂复位力大小
复位时，机械臂的力量到底需多大？此前，国际上无任何先例可循。吴新宝发现，市面上相对适合的医用机械臂力量极限是16公斤。为了测量复位力大小，吴新宝团队开展了多次实验，发现手术中骨折复位时所需力量远不止16公斤，普通的医用机械臂力量是达不到的。复位力的控制又成为研发过程中的“拦路虎”，研发又走进了“死胡同”，所有人一筹莫展。
但执着的吴新宝没有放弃，依然不断实验。“后来我发现，如果加上纵向的牵引力，扭转骨盆所需要的复位力会省很多，那么，在加上弹性牵引的情况下，是不是就能帮机械臂省力？”为了证明这个假设，研发团队进行过无数次实验：用过橡皮筋、弹簧，也用过猪后腿，后来又咬咬牙，花重金从德国买来“人工肌肉”搭建生物力学模型进行测试，经过反复验证，证实在弹性牵引下，复位力可降低50%，这就一下子解决了机械臂的力量问题。
复位平均三维精度达3.41毫米
2018年，样机搭建成功，实验继续开展。每周三，吴新宝都要一头扎进实验室，与工程师反复沟通，工程师经常会换上刷手服进手术室观摩手术，医生也会常常出入位于罗森博特的实验室，双方实现了深度融合。后来，22名患者的科研实验全部成功，平均失血量仅159毫升。2021年11月，选定国内6家医院开展多中心临床实验，两组病例进行随机双盲前瞻对照研究，今年3月5日，92例病例全部完成，病例随访还在进行中，将持续至今年6月。初步的结果令所有人喜出望外：从目前来看，一组患者使用机器人进行手术，目前手术成功率100%；另一组患者为医生徒手牵拉复位，成功率约60%，徒手复位不成功时只能开腹手术。
未来，这款机器人正式上市后，将彻底改变传统的骨盆骨折复位手术。吴新宝说，首先是解放了医生，以前一台手术要四五个人齐上阵，现在，在机器人的帮助下，一个人就能完成复位；其次，对患者来说，可以极大减轻痛苦，不仅实现微创，还能减轻患者的经济负担，更重要的是骨折闭合复位的质量大大提高。国际上专家认为，骨盆骨折通过复位使骨折端的移位能够达到10毫米以内即为优良，而智能化骨折复位机器人的复位操作，平均三维精度达到3.41毫米，明显优于徒手复位的精度。
“现在我脑海中已经有了2.0版的初步模型，我希望打造出一个标准化流程，让更多医生经过系统培训，轻松上手，造福更多患者。在5G技术的搭载下，还能实现远程手术。”对于未来，吴新宝充满了信心。
传统外科需依靠人力和经验
不同于普通的股骨、胫骨等直线型骨骼，骨盆结构特殊，顾名思义，骨盆呈环状，像一个盆一样，一旦骨折，其修复难度可想而知。北京积水潭医院副院长吴新宝说，传统的骨盆修复往往依靠外科手术，要求医生切开骨折部位，在布满血管神经的骨盆部位显露出骨折位置，并通过徒手操作复位骨折，最后使用钢板固定。这种方式创伤大，需要麻醉、输血，且恢复时间长。
随着医学的进步，如今的骨科手术追求的是微创，损伤小、恢复快。在智能化骨折复位机器人发明以前，说起“手动版”的骨盆微创复位手术，吴新宝感慨：“这种手术方式需要多人配合，至少得4个大夫，因为骨盆修复要把骨折线对上，这就需要一定的张力，得有一人负责牵拉上肢，一个人负责牵拉下肢，通过拉伸产生的张力，让骨盆周围的软组织、韧带、肌肉的约束力使骨折自动回位，同时术者还要在X线透视下反复调整骨折位置，一旦判断复位满意，则所有人把持住不动，再由一个有经验的医生打临时固定针，将骨盆结构框住。复位的过程总是让医生累得满头大汗。打好固定针之后，再在放射线的帮助下给破裂的骨缝打上螺钉进行修复固定。手术要做得好，很大程度上得靠主刀医生的经验，整个手术下来，往往需要花费三四个小时，让医生筋疲力尽。”
机器人可自动规划复位路径
在北京积水潭医院的智能骨科实验室内，北京青年报记者看到了这款全球首款智能化骨折复位机器人。只见这款机器人与手术台密切融合，安装在床头的是一套监控系统，相当于机器人的“大脑”，透过NDI跟踪相机，可实时显示术中患者身体的影像数据，规划复位路径、显示手术数据等等。床旁一侧是一套把持系统，可通过末端的把持针固定住患者的骨盆，床的另一侧是一只可移动的机械臂，可通过力度、角度的变化，将错位的骨盆恢复到正常位置。床头还装有一套弹性牵引系统，可与机械臂相互配合，将患者身体进行牵拉，以便于开展手术。
北京积水潭医院创伤骨科主任医师赵春鹏介绍，整个手术过程非常简单快捷，前期先给患者做术前CT，通过系统自动规划复位路径。进手术室全身麻醉后，再给患者安装两个示踪器，可结合NDI跟踪相机用于开展骨盆三维实时导航定位，在骨盆位置打入若干枚固定骨盆用的把持针，将把持针连接到把持臂、机器人机械臂，按照前期规划复位路径，机器人自动开展骨盆复位，完成后再给患者打入固定针，整台手术下来只需一个多小时，术后无需再进重症监护室，第二天就能出院。
突破三个难点找到复位原理
目前，国内能徒手做好骨盆骨折复位手术的医生为数不多。说起这款手术机器人的研发过程，吴新宝打开了话匣子：“考虑到传统手术模式带来的不便，我们一直希望研发一款能够自动复位骨盆的机器人。”早在2007年，吴新宝就萌生了初步想法。但由于骨盆结构的特殊性，复位是最难的，就像要把一个破碎的碗拼回去，机器人的研发过程一波三折。
“破碎的骨茬之间存在一定约束力，只要一块没有对准，另一块就对不上，当时我们问软件工程师，能不能把这种复位方式做出来，而且复位时可能会用到好几个力，因为当时技术所限，怎么都调不出来。”研发了一段时间没有成功，又得使用传统手术方式，这让吴新宝一直“耿耿于怀”。
真正让吴新宝下定决心要做这款手术机器人，是在2014年。在前期的不断探索、思考、积累中，吴新宝突破了几个难点：第一，打破传统思路，放弃徒手把持骨盆的方式，改用金属把持臂通过微创的方式把持住骨盆；第二，将人固定在手术床上，实现自动牵拉，解放人力；第三，放弃追求解剖学意义上骨缝拼接的“严丝合缝”，而是以功能复位为目标，允许一定范围内的误差，术后骨盆自行愈合，结构完整，不影响使用功能即可。
“由于人的骨盆结构是对称的，我们采用镜像原理，如果左侧的骨盆骨折，可以依据右侧骨盆的模型做一个镜像翻版，据此模拟复位时碎裂骨片的回归位置。这个复位原理看似粗糙，但实验过程中，破碎的骨片竟全部严丝合缝地对上了。”吴新宝感慨道。
反复测量机械臂复位力大小
复位时，机械臂的力量到底需多大？此前，国际上无任何先例可循。吴新宝发现，市面上相对适合的医用机械臂力量极限是16公斤。为了测量复位力大小，吴新宝团队开展了多次实验，发现手术中骨折复位时所需力量远不止16公斤，普通的医用机械臂力量是达不到的。复位力的控制又成为研发过程中的“拦路虎”，研发又走进了“死胡同”，所有人一筹莫展。
但执着的吴新宝没有放弃，依然不断实验。“后来我发现，如果加上纵向的牵引力，扭转骨盆所需要的复位力会省很多，那么，在加上弹性牵引的情况下，是不是就能帮机械臂省力？”为了证明这个假设，研发团队进行过无数次实验：用过橡皮筋、弹簧，也用过猪后腿，后来又咬咬牙，花重金从德国买来“人工肌肉”搭建生物力学模型进行测试，经过反复验证，证实在弹性牵引下，复位力可降低50%，这就一下子解决了机械臂的力量问题。
复位平均三维精度达3.41毫米
2018年，样机搭建成功，实验继续开展。每周三，吴新宝都要一头扎进实验室，与工程师反复沟通，工程师经常会换上刷手服进手术室观摩手术，医生也会常常出入位于罗森博特的实验室，双方实现了深度融合。后来，22名患者的科研实验全部成功，平均失血量仅159毫升。2021年11月，选定国内6家医院开展多中心临床实验，两组病例进行随机双盲前瞻对照研究，今年3月5日，92例病例全部完成，病例随访还在进行中，将持续至今年6月。初步的结果令所有人喜出望外：从目前来看，一组患者使用机器人进行手术，目前手术成功率100%；另一组患者为医生徒手牵拉复位，成功率约60%，徒手复位不成功时只能开腹手术。
未来，这款机器人正式上市后，将彻底改变传统的骨盆骨折复位手术。吴新宝说，首先是解放了医生，以前一台手术要四五个人齐上阵，现在，在机器人的帮助下，一个人就能完成复位；其次，对患者来说，可以极大减轻痛苦，不仅实现微创，还能减轻患者的经济负担，更重要的是骨折闭合复位的质量大大提高。国际上专家认为，骨盆骨折通过复位使骨折端的移位能够达到10毫米以内即为优良，而智能化骨折复位机器人的复位操作，平均三维精度达到3.41毫米，明显优于徒手复位的精度。
“现在我脑海中已经有了2.0版的初步模型，我希望打造出一个标准化流程，让更多医生经过系统培训，轻松上手，造福更多患者。在5G技术的搭载下，还能实现远程手术。”对于未来，吴新宝充满了信心。
【精度可达毫米级 #北京积水潭医院智能化骨折复位机器人#成医生“超级助手”】#北京创新密码#近日，北京积水潭医院传来一个好消息，该院与北京罗森博特科技有限公司就“智能化骨折复位机器人技术成果”签署转化协议，总金额达1亿元。历经十几年的研究，这款智能化骨折复位机器人实现了骨科手术机器人从辅助定位导航到完成手术操作的技术飞跃，在全球范围内率先实现在最高难度的骨盆骨折手术中的临床应用，填补了国际空白。与传统手术相比，智能化骨折复位机器人通过术前自动手术规划、术中3D实时导航可视化、力位协同机器人精准操作，突破了传统手术中医生脑、眼、手的局限，做到了精准、微创、低辐射，成为医生的“超级助手”。这款机器人，也是本市科技创新与医疗相结合造福百姓的一个缩影。
传统外科需依靠人力和经验
不同于普通的股骨、胫骨等直线型骨骼，骨盆结构特殊，顾名思义，骨盆呈环状，像一个盆一样，一旦骨折，其修复难度可想而知。北京积水潭医院副院长吴新宝说，传统的骨盆修复往往依靠外科手术，要求医生切开骨折部位，在布满血管神经的骨盆部位显露出骨折位置，并通过徒手操作复位骨折，最后使用钢板固定。这种方式创伤大，需要麻醉、输血，且恢复时间长。
随着医学的进步，如今的骨科手术追求的是微创，损伤小、恢复快。在智能化骨折复位机器人发明以前，说起“手动版”的骨盆微创复位手术，吴新宝感慨：“这种手术方式需要多人配合，至少得4个大夫，因为骨盆修复要把骨折线对上，这就需要一定的张力，得有一人负责牵拉上肢，一个人负责牵拉下肢，通过拉伸产生的张力，让骨盆周围的软组织、韧带、肌肉的约束力使骨折自动回位，同时术者还要在X线透视下反复调整骨折位置，一旦判断复位满意，则所有人把持住不动，再由一个有经验的医生打临时固定针，将骨盆结构框住。复位的过程总是让医生累得满头大汗。打好固定针之后，再在放射线的帮助下给破裂的骨缝打上螺钉进行修复固定。手术要做得好，很大程度上得靠主刀医生的经验，整个手术下来，往往需要花费三四个小时，让医生筋疲力尽。”
机器人可自动规划复位路径
在北京积水潭医院的智能骨科实验室内，北京青年报记者看到了这款全球首款智能化骨折复位机器人。只见这款机器人与手术台密切融合，安装在床头的是一套监控系统，相当于机器人的“大脑”，透过NDI跟踪相机，可实时显示术中患者身体的影像数据，规划复位路径、显示手术数据等等。床旁一侧是一套把持系统，可通过末端的把持针固定住患者的骨盆，床的另一侧是一只可移动的机械臂，可通过力度、角度的变化，将错位的骨盆恢复到正常位置。床头还装有一套弹性牵引系统，可与机械臂相互配合，将患者身体进行牵拉，以便于开展手术。
北京积水潭医院创伤骨科主任医师赵春鹏介绍，整个手术过程非常简单快捷，前期先给患者做术前CT，通过系统自动规划复位路径。进手术室全身麻醉后，再给患者安装两个示踪器，可结合NDI跟踪相机用于开展骨盆三维实时导航定位，在骨盆位置打入若干枚固定骨盆用的把持针，将把持针连接到把持臂、机器人机械臂，按照前期规划复位路径，机器人自动开展骨盆复位，完成后再给患者打入固定针，整台手术下来只需一个多小时，术后无需再进重症监护室，第二天就能出院。
突破三个难点找到复位原理
目前，国内能徒手做好骨盆骨折复位手术的医生为数不多。说起这款手术机器人的研发过程，吴新宝打开了话匣子：“考虑到传统手术模式带来的不便，我们一直希望研发一款能够自动复位骨盆的机器人。”早在2007年，吴新宝就萌生了初步想法。但由于骨盆结构的特殊性，复位是最难的，就像要把一个破碎的碗拼回去，机器人的研发过程一波三折。
“破碎的骨茬之间存在一定约束力，只要一块没有对准，另一块就对不上，当时我们问软件工程师，能不能把这种复位方式做出来，而且复位时可能会用到好几个力，因为当时技术所限，怎么都调不出来。”研发了一段时间没有成功，又得使用传统手术方式，这让吴新宝一直“耿耿于怀”。
真正让吴新宝下定决心要做这款手术机器人，是在2014年。在前期的不断探索、思考、积累中，吴新宝突破了几个难点：第一，打破传统思路，放弃徒手把持骨盆的方式，改用金属把持臂通过微创的方式把持住骨盆；第二，将人固定在手术床上，实现自动牵拉，解放人力；第三，放弃追求解剖学意义上骨缝拼接的“严丝合缝”，而是以功能复位为目标，允许一定范围内的误差，术后骨盆自行愈合，结构完整，不影响使用功能即可。
“由于人的骨盆结构是对称的，我们采用镜像原理，如果左侧的骨盆骨折，可以依据右侧骨盆的模型做一个镜像翻版，据此模拟复位时碎裂骨片的回归位置。这个复位原理看似粗糙，但实验过程中，破碎的骨片竟全部严丝合缝地对上了。”吴新宝感慨道。
反复测量机械臂复位力大小
复位时，机械臂的力量到底需多大？此前，国际上无任何先例可循。吴新宝发现，市面上相对适合的医用机械臂力量极限是16公斤。为了测量复位力大小，吴新宝团队开展了多次实验，发现手术中骨折复位时所需力量远不止16公斤，普通的医用机械臂力量是达不到的。复位力的控制又成为研发过程中的“拦路虎”，研发又走进了“死胡同”，所有人一筹莫展。
但执着的吴新宝没有放弃，依然不断实验。“后来我发现，如果加上纵向的牵引力，扭转骨盆所需要的复位力会省很多，那么，在加上弹性牵引的情况下，是不是就能帮机械臂省力？”为了证明这个假设，研发团队进行过无数次实验：用过橡皮筋、弹簧，也用过猪后腿，后来又咬咬牙，花重金从德国买来“人工肌肉”搭建生物力学模型进行测试，经过反复验证，证实在弹性牵引下，复位力可降低50%，这就一下子解决了机械臂的力量问题。
复位平均三维精度达3.41毫米
2018年，样机搭建成功，实验继续开展。每周三，吴新宝都要一头扎进实验室，与工程师反复沟通，工程师经常会换上刷手服进手术室观摩手术，医生也会常常出入位于罗森博特的实验室，双方实现了深度融合。后来，22名患者的科研实验全部成功，平均失血量仅159毫升。2021年11月，选定国内6家医院开展多中心临床实验，两组病例进行随机双盲前瞻对照研究，今年3月5日，92例病例全部完成，病例随访还在进行中，将持续至今年6月。初步的结果令所有人喜出望外：从目前来看，一组患者使用机器人进行手术，目前手术成功率100%；另一组患者为医生徒手牵拉复位，成功率约60%，徒手复位不成功时只能开腹手术。
未来，这款机器人正式上市后，将彻底改变传统的骨盆骨折复位手术。吴新宝说，首先是解放了医生，以前一台手术要四五个人齐上阵，现在，在机器人的帮助下，一个人就能完成复位；其次，对患者来说，可以极大减轻痛苦，不仅实现微创，还能减轻患者的经济负担，更重要的是骨折闭合复位的质量大大提高。国际上专家认为，骨盆骨折通过复位使骨折端的移位能够达到10毫米以内即为优良，而智能化骨折复位机器人的复位操作，平均三维精度达到3.41毫米，明显优于徒手复位的精度。
“现在我脑海中已经有了2.0版的初步模型，我希望打造出一个标准化流程，让更多医生经过系统培训，轻松上手，造福更多患者。在5G技术的搭载下，还能实现远程手术。”对于未来，吴新宝充满了信心。
文/北京青年报记者 蒋若静
摄影/北京青年报记者 郭谦
编辑/彭小菲
传统外科需依靠人力和经验
不同于普通的股骨、胫骨等直线型骨骼，骨盆结构特殊，顾名思义，骨盆呈环状，像一个盆一样，一旦骨折，其修复难度可想而知。北京积水潭医院副院长吴新宝说，传统的骨盆修复往往依靠外科手术，要求医生切开骨折部位，在布满血管神经的骨盆部位显露出骨折位置，并通过徒手操作复位骨折，最后使用钢板固定。这种方式创伤大，需要麻醉、输血，且恢复时间长。
随着医学的进步，如今的骨科手术追求的是微创，损伤小、恢复快。在智能化骨折复位机器人发明以前，说起“手动版”的骨盆微创复位手术，吴新宝感慨：“这种手术方式需要多人配合，至少得4个大夫，因为骨盆修复要把骨折线对上，这就需要一定的张力，得有一人负责牵拉上肢，一个人负责牵拉下肢，通过拉伸产生的张力，让骨盆周围的软组织、韧带、肌肉的约束力使骨折自动回位，同时术者还要在X线透视下反复调整骨折位置，一旦判断复位满意，则所有人把持住不动，再由一个有经验的医生打临时固定针，将骨盆结构框住。复位的过程总是让医生累得满头大汗。打好固定针之后，再在放射线的帮助下给破裂的骨缝打上螺钉进行修复固定。手术要做得好，很大程度上得靠主刀医生的经验，整个手术下来，往往需要花费三四个小时，让医生筋疲力尽。”
机器人可自动规划复位路径
在北京积水潭医院的智能骨科实验室内，北京青年报记者看到了这款全球首款智能化骨折复位机器人。只见这款机器人与手术台密切融合，安装在床头的是一套监控系统，相当于机器人的“大脑”，透过NDI跟踪相机，可实时显示术中患者身体的影像数据，规划复位路径、显示手术数据等等。床旁一侧是一套把持系统，可通过末端的把持针固定住患者的骨盆，床的另一侧是一只可移动的机械臂，可通过力度、角度的变化，将错位的骨盆恢复到正常位置。床头还装有一套弹性牵引系统，可与机械臂相互配合，将患者身体进行牵拉，以便于开展手术。
北京积水潭医院创伤骨科主任医师赵春鹏介绍，整个手术过程非常简单快捷，前期先给患者做术前CT，通过系统自动规划复位路径。进手术室全身麻醉后，再给患者安装两个示踪器，可结合NDI跟踪相机用于开展骨盆三维实时导航定位，在骨盆位置打入若干枚固定骨盆用的把持针，将把持针连接到把持臂、机器人机械臂，按照前期规划复位路径，机器人自动开展骨盆复位，完成后再给患者打入固定针，整台手术下来只需一个多小时，术后无需再进重症监护室，第二天就能出院。
突破三个难点找到复位原理
目前，国内能徒手做好骨盆骨折复位手术的医生为数不多。说起这款手术机器人的研发过程，吴新宝打开了话匣子：“考虑到传统手术模式带来的不便，我们一直希望研发一款能够自动复位骨盆的机器人。”早在2007年，吴新宝就萌生了初步想法。但由于骨盆结构的特殊性，复位是最难的，就像要把一个破碎的碗拼回去，机器人的研发过程一波三折。
“破碎的骨茬之间存在一定约束力，只要一块没有对准，另一块就对不上，当时我们问软件工程师，能不能把这种复位方式做出来，而且复位时可能会用到好几个力，因为当时技术所限，怎么都调不出来。”研发了一段时间没有成功，又得使用传统手术方式，这让吴新宝一直“耿耿于怀”。
真正让吴新宝下定决心要做这款手术机器人，是在2014年。在前期的不断探索、思考、积累中，吴新宝突破了几个难点：第一，打破传统思路，放弃徒手把持骨盆的方式，改用金属把持臂通过微创的方式把持住骨盆；第二，将人固定在手术床上，实现自动牵拉，解放人力；第三，放弃追求解剖学意义上骨缝拼接的“严丝合缝”，而是以功能复位为目标，允许一定范围内的误差，术后骨盆自行愈合，结构完整，不影响使用功能即可。
“由于人的骨盆结构是对称的，我们采用镜像原理，如果左侧的骨盆骨折，可以依据右侧骨盆的模型做一个镜像翻版，据此模拟复位时碎裂骨片的回归位置。这个复位原理看似粗糙，但实验过程中，破碎的骨片竟全部严丝合缝地对上了。”吴新宝感慨道。
反复测量机械臂复位力大小
复位时，机械臂的力量到底需多大？此前，国际上无任何先例可循。吴新宝发现，市面上相对适合的医用机械臂力量极限是16公斤。为了测量复位力大小，吴新宝团队开展了多次实验，发现手术中骨折复位时所需力量远不止16公斤，普通的医用机械臂力量是达不到的。复位力的控制又成为研发过程中的“拦路虎”，研发又走进了“死胡同”，所有人一筹莫展。
但执着的吴新宝没有放弃，依然不断实验。“后来我发现，如果加上纵向的牵引力，扭转骨盆所需要的复位力会省很多，那么，在加上弹性牵引的情况下，是不是就能帮机械臂省力？”为了证明这个假设，研发团队进行过无数次实验：用过橡皮筋、弹簧，也用过猪后腿，后来又咬咬牙，花重金从德国买来“人工肌肉”搭建生物力学模型进行测试，经过反复验证，证实在弹性牵引下，复位力可降低50%，这就一下子解决了机械臂的力量问题。
复位平均三维精度达3.41毫米
2018年，样机搭建成功，实验继续开展。每周三，吴新宝都要一头扎进实验室，与工程师反复沟通，工程师经常会换上刷手服进手术室观摩手术，医生也会常常出入位于罗森博特的实验室，双方实现了深度融合。后来，22名患者的科研实验全部成功，平均失血量仅159毫升。2021年11月，选定国内6家医院开展多中心临床实验，两组病例进行随机双盲前瞻对照研究，今年3月5日，92例病例全部完成，病例随访还在进行中，将持续至今年6月。初步的结果令所有人喜出望外：从目前来看，一组患者使用机器人进行手术，目前手术成功率100%；另一组患者为医生徒手牵拉复位，成功率约60%，徒手复位不成功时只能开腹手术。
未来，这款机器人正式上市后，将彻底改变传统的骨盆骨折复位手术。吴新宝说，首先是解放了医生，以前一台手术要四五个人齐上阵，现在，在机器人的帮助下，一个人就能完成复位；其次，对患者来说，可以极大减轻痛苦，不仅实现微创，还能减轻患者的经济负担，更重要的是骨折闭合复位的质量大大提高。国际上专家认为，骨盆骨折通过复位使骨折端的移位能够达到10毫米以内即为优良，而智能化骨折复位机器人的复位操作，平均三维精度达到3.41毫米，明显优于徒手复位的精度。
“现在我脑海中已经有了2.0版的初步模型，我希望打造出一个标准化流程，让更多医生经过系统培训，轻松上手，造福更多患者。在5G技术的搭载下，还能实现远程手术。”对于未来，吴新宝充满了信心。
文/北京青年报记者 蒋若静
摄影/北京青年报记者 郭谦
编辑/彭小菲
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