解码中国古代科学文化优秀“基因”
作者：王渝生（国家教育咨询委员会委员，中国科技馆原馆长、研究员）
来源：科技日报
有人说中国古代没有科学，没有科学精神，没有科学文化，此言偏颇矣。
中国古代产生的农、医、天、算四大科学体系和以“四大发明”为代表的技术发明受到中国传统文化“天人合一”“格物致知”“经世致用”“兼收并蓄”“四海一家”的影响，具有强烈的哲理性、实践性、交融性、开放性。
中国传统科学技术和科学文化的哲理性，以“天人合一”“格物致知”为纲领。
中国的“天”，不是西方的“神”“上帝”“造物主”，而是自然界、客观规律。荀子曰：“天行有常，不以尧存，不以桀亡”。孟子曰：“天之高也，星辰之远也，苟求其故，千岁之日至（冬至、夏至）可坐而致也”。自然界的天地和日月星辰的运转规律，都是可以探讨和认识的客观存在。老子曰：“人法地，地法天，天法道，道法自然。”
曾子《大学》有八目，即格物、致知、诚意、正心、修身、齐家、治国、平天下。指知识来源于实践，而又指导实践，“格物致知”为知之始，“诚意正心”为行之始，是为本。知行观外推于家国和社会，是为末。
中国传统科学技术和科学文化“经世致用”的实践性，是以兼顾满足国家政治需要和满足人们日常生产生活需要为特征的。
在中国古代知识分子的心目中，农业的社会地位在“士农工商”中，仅次于官宦，排在第二位。因此，“耕读传家久，诗书继世长”。
医术以治病救人为宗旨，与儒学的仁义道德一致，称为“仁术”；儒家还认为医家治病的道理与治国理政的道理相一致。韩愈《杂说》、顾炎武《日知录》都以医学之事比附天下政事。医学为儒家所看重，范仲淹说：“不为良相，当为良医。”历代知识分子很多兼通医术，致使中医药学望、闻、问、切“四诊”，脏腑学说、经络学说等，成为中国优秀民族文化遗产中的一座宝库。
至于天文算学，因“历法乃国家要务，关系匪轻”（康熙皇帝语），被视为历代王朝改正朔，易服色，“受命于天”的标志；而且“观象授时”可以指导农业生产，所以受到统治者的重视。中国历代天象记录之丰富为世界之冠，历法也臻备精确。
《汉书·律历志》记载，数学“夫推历、生律、制器、规圆、矩方、权重、衡平、准绳、嘉量，探颐索隐，钩深致远，莫不用焉”。传统数学经典著作《九章算术》以方田、粟米、衰分、少广、商功、均输、盈不足、方程、勾股分类，列举了246个数学应用问题求解，很有实用价值。
中国传统科学技术和科学文化的交融性，是讲数理化天地生的和合，是讲科技、理工、文理的交融。中国古代的格致学、博物学、物理学、天文历法算术，都是综合性的科学，不像西方是分科、分离的学问。
西方近现代甚至当代科学家都推崇中国传统科学文化的交融、综合和整体性。如耗散结构论的创始人普利高津说：“中国传统的学术思想是着重于研究整体性和自发性，研究协调和协合，现代新科学的发展，近些年物理和数学的研究，都更符合中国的科学思想。”创建协同学的哈肯也指出：“事实上，对自然的整体理解是中国哲学的一个核心部分。在我看来，这一点西方文化中未获得足够的考虑。”
中国传统科学技术和科学文化的开放性，表现在中外科技内容和科学文化的交流上。
中国传统科学文化在中世纪通过阿拉伯西传欧洲，对近代文艺复兴、科技革命产生过深刻影响。
英国著名科学史家李约瑟说，中国“在许多重要方面有一些科学技术的发展，走在那些创造出著名的希腊奇迹的传奇式人物前面，和拥有古代西方世界全部文化财富的阿拉伯人并驾齐驱，并在公元3世纪到13世纪之间保持一个西方所望尘莫及的科学知识水平”。
英国另外一位著名科学史家贝尔纳则说：“中国许多世纪以来，一直是人类文明和科学的巨大中心之一。已经可以看出，在西方文艺复兴时期从希腊的抽象数理科学转变为近代机械的、物理的、科学的过程中，中国的贡献曾起了作用，而且也许是有决定意义的作用。”
德国哲学家和数学家莱布尼茨在获悉易图八卦后，惊讶地发现同他1678年发明的二进制理无二致，因此热情地赞美中国传统数学思想方法。
进化论的创立者、英国生物学家达尔文在其1859年出版的《物种起源》中大量引用了他称之为“中国百科全书”中的关于遗传变异的记载佐证他的进化论思想，据查这些均是北魏贾思勰《齐民要术》、明末李时珍《本草纲目》、宋应星《天工开物》中的内容。
中国传统科技的发展有其自身的特色和优势。中国传统数学，不发展演绎几何学，但充分发展程序性算法，寓证于算，不证自明，当今电子计算机算法原理与之若合符节，数学家吴文俊又据此开创了几何定理的机器证明法，从此崭新的具有中国特色而又普行于世界的机械化数学在东方崛起。
中国传统科学文化的优秀基因，在历史上和当今时代都发挥了独特作用。浩如烟海的中国古文献中有大量类型多、系列长、连续性好、地域覆盖广阔、综合性强的自然现象记录，这是中国古人几千年来留下的一个自然史信息宝库，它已经在射电天文学、地震震中分布图和烈度区划图、5000年气候史重建、500年旱涝史重建及其隐含周期的发现中发挥了重要作用。
依据我国古代经史子集文献中丰富的气象、气候、物候、地理等资料，中国近代气象学家竺可桢于1961年和1972年先后发表《历史时代世界气候的波动》和《中国近五百年气候变迁的初步研究》，证明了20世纪气候逐步变暖的事实，并预言了21世纪气候变化的趋势。
我们在充分估计中国古代科学思想方法和传统文化的现代价值的同时，也要防止对其作牵强附会的解释、片面夸大其影响和作用，从而导致一些不科学的认识。今天，我们讨论科学文化，当然必须吸收从古希腊罗马到近现代欧美科学文化中的积极因素，但也切不可割断历史，忘记中国古代科学文化的存在。
.
作者：王渝生（国家教育咨询委员会委员，中国科技馆原馆长、研究员）
来源：科技日报
有人说中国古代没有科学，没有科学精神，没有科学文化，此言偏颇矣。
中国古代产生的农、医、天、算四大科学体系和以“四大发明”为代表的技术发明受到中国传统文化“天人合一”“格物致知”“经世致用”“兼收并蓄”“四海一家”的影响，具有强烈的哲理性、实践性、交融性、开放性。
中国传统科学技术和科学文化的哲理性，以“天人合一”“格物致知”为纲领。
中国的“天”，不是西方的“神”“上帝”“造物主”，而是自然界、客观规律。荀子曰：“天行有常，不以尧存，不以桀亡”。孟子曰：“天之高也，星辰之远也，苟求其故，千岁之日至（冬至、夏至）可坐而致也”。自然界的天地和日月星辰的运转规律，都是可以探讨和认识的客观存在。老子曰：“人法地，地法天，天法道，道法自然。”
曾子《大学》有八目，即格物、致知、诚意、正心、修身、齐家、治国、平天下。指知识来源于实践，而又指导实践，“格物致知”为知之始，“诚意正心”为行之始，是为本。知行观外推于家国和社会，是为末。
中国传统科学技术和科学文化“经世致用”的实践性，是以兼顾满足国家政治需要和满足人们日常生产生活需要为特征的。
在中国古代知识分子的心目中，农业的社会地位在“士农工商”中，仅次于官宦，排在第二位。因此，“耕读传家久，诗书继世长”。
医术以治病救人为宗旨，与儒学的仁义道德一致，称为“仁术”；儒家还认为医家治病的道理与治国理政的道理相一致。韩愈《杂说》、顾炎武《日知录》都以医学之事比附天下政事。医学为儒家所看重，范仲淹说：“不为良相，当为良医。”历代知识分子很多兼通医术，致使中医药学望、闻、问、切“四诊”，脏腑学说、经络学说等，成为中国优秀民族文化遗产中的一座宝库。
至于天文算学，因“历法乃国家要务，关系匪轻”（康熙皇帝语），被视为历代王朝改正朔，易服色，“受命于天”的标志；而且“观象授时”可以指导农业生产，所以受到统治者的重视。中国历代天象记录之丰富为世界之冠，历法也臻备精确。
《汉书·律历志》记载，数学“夫推历、生律、制器、规圆、矩方、权重、衡平、准绳、嘉量，探颐索隐，钩深致远，莫不用焉”。传统数学经典著作《九章算术》以方田、粟米、衰分、少广、商功、均输、盈不足、方程、勾股分类，列举了246个数学应用问题求解，很有实用价值。
中国传统科学技术和科学文化的交融性，是讲数理化天地生的和合，是讲科技、理工、文理的交融。中国古代的格致学、博物学、物理学、天文历法算术，都是综合性的科学，不像西方是分科、分离的学问。
西方近现代甚至当代科学家都推崇中国传统科学文化的交融、综合和整体性。如耗散结构论的创始人普利高津说：“中国传统的学术思想是着重于研究整体性和自发性，研究协调和协合，现代新科学的发展，近些年物理和数学的研究，都更符合中国的科学思想。”创建协同学的哈肯也指出：“事实上，对自然的整体理解是中国哲学的一个核心部分。在我看来，这一点西方文化中未获得足够的考虑。”
中国传统科学技术和科学文化的开放性，表现在中外科技内容和科学文化的交流上。
中国传统科学文化在中世纪通过阿拉伯西传欧洲，对近代文艺复兴、科技革命产生过深刻影响。
英国著名科学史家李约瑟说，中国“在许多重要方面有一些科学技术的发展，走在那些创造出著名的希腊奇迹的传奇式人物前面，和拥有古代西方世界全部文化财富的阿拉伯人并驾齐驱，并在公元3世纪到13世纪之间保持一个西方所望尘莫及的科学知识水平”。
英国另外一位著名科学史家贝尔纳则说：“中国许多世纪以来，一直是人类文明和科学的巨大中心之一。已经可以看出，在西方文艺复兴时期从希腊的抽象数理科学转变为近代机械的、物理的、科学的过程中，中国的贡献曾起了作用，而且也许是有决定意义的作用。”
德国哲学家和数学家莱布尼茨在获悉易图八卦后，惊讶地发现同他1678年发明的二进制理无二致，因此热情地赞美中国传统数学思想方法。
进化论的创立者、英国生物学家达尔文在其1859年出版的《物种起源》中大量引用了他称之为“中国百科全书”中的关于遗传变异的记载佐证他的进化论思想，据查这些均是北魏贾思勰《齐民要术》、明末李时珍《本草纲目》、宋应星《天工开物》中的内容。
中国传统科技的发展有其自身的特色和优势。中国传统数学，不发展演绎几何学，但充分发展程序性算法，寓证于算，不证自明，当今电子计算机算法原理与之若合符节，数学家吴文俊又据此开创了几何定理的机器证明法，从此崭新的具有中国特色而又普行于世界的机械化数学在东方崛起。
中国传统科学文化的优秀基因，在历史上和当今时代都发挥了独特作用。浩如烟海的中国古文献中有大量类型多、系列长、连续性好、地域覆盖广阔、综合性强的自然现象记录，这是中国古人几千年来留下的一个自然史信息宝库，它已经在射电天文学、地震震中分布图和烈度区划图、5000年气候史重建、500年旱涝史重建及其隐含周期的发现中发挥了重要作用。
依据我国古代经史子集文献中丰富的气象、气候、物候、地理等资料，中国近代气象学家竺可桢于1961年和1972年先后发表《历史时代世界气候的波动》和《中国近五百年气候变迁的初步研究》，证明了20世纪气候逐步变暖的事实，并预言了21世纪气候变化的趋势。
我们在充分估计中国古代科学思想方法和传统文化的现代价值的同时，也要防止对其作牵强附会的解释、片面夸大其影响和作用，从而导致一些不科学的认识。今天，我们讨论科学文化，当然必须吸收从古希腊罗马到近现代欧美科学文化中的积极因素，但也切不可割断历史，忘记中国古代科学文化的存在。
.
【唐 · 银石榴罐】陕西历史博物馆藏。银石榴罐是古代炼丹的器具之一。唐代皇室因姓李而尊崇老子，并将道教奉为国教，道教的炼丹术也在帝王的支持下臻至鼎盛。唐代，不仅帝王们热衷于炼丹服食，甚至文武百官也竞相效仿，大文学家韩愈曾指责同僚服食丹药之弊，但自己最终也因服食硫磺折损了性命。#带着日历走丝路##约会博物馆[超话]##忒色陕西[超话]#
春
【科室动态】山大二院“骨科手术机器人”：切口仅几毫米 骨科手术更微创精准
“透视眼”、“稳定”手，精准至0.8毫米的超强“方向感”，提前规划手术路径的“先见之明”……如果让这样一位“技术咖”为患者做手术，肯定能达到效果最大化。作为山东省骨科手术机器人应用中心，山大二院骨科机器人就是这样一位目明手巧的“大咖”。从之前很多骨科手术中20多厘米的切口到如今仅有几毫米，从医生凭经验反复摸索病灶到“透视眼”一击命中，从大量出血到出血量不足10毫升，智能化、微创化、精确化，这些都是骨科机器人给患者治疗带来的弥足珍贵的改变。
已有260余例骨伤患者在机器人辅助下精准手术
日前，一台“人机同台”的手术在山大二院脊柱外科上演。患者是一名32岁的女性，因外伤导致胸椎T6和T8爆裂性骨折，病情严重，有继发截瘫的危险。但经影像学诊断，医生发现患者椎弓根发育异常，为少见的椎弓根和椎体畸形，椎弓根直径是正常人的1/3，椎体呈三角形改变。
脊柱外科主任高春正与团队经术前讨论，考虑到患者年轻、未婚，跨节段双椎体骨折，切开复位内固定术需剥离双侧椎旁肌，创伤大、出血多、术后疼痛恢复慢。因此，患者接受经皮椎弓根钉复位内固定术，可减少出血和对椎旁肌肉的干扰，有利于早期恢复并下地活动。但患者合并椎弓根和椎体发育畸形，如通过常规透视辅助下置钉，很难精确通过患者极其狭窄的椎弓根，如有毫米偏差，很容易伤及脊髓和神经根，造成截瘫等不可逆的严重后果。
为降低手术风险，专家决定采用骨科手术机器人助力完成该项手术。骨科机器人系统，具有精准定位、精准制导等优势功能，此前科室已完成机器人辅助下多例复杂疑难的脊柱创伤手术，总结了大量经验并改良了机器人脊柱手术应用器械，决定此患者在传统手术无法置入螺钉情况下，运用机器人辅助精确置钉。最终在机器人定位下，专家精确将8枚螺钉经过狭窄的椎弓根置入椎体，无毫米之差，手术切口约0.9厘米，出血60毫升，手术顺利完成。
像这名女患者一样，自2018年11月骨科机器人正式落地山大二院后，截至2020年12月底，已有260余例患者在该院受益于此项技术，手术创伤更小，恢复更快，愈后更好，得到了之前传统手术无法比拟的手术效果。
高春正介绍，对于传统的骨科手术，手术部位空间小且毗邻重要神经和血管，医生就像在一个布满管线的黑箱子里做精细操作，面临着看不见、打不准和拿不稳三个难题：看不见，人眼无法透视到骨骼的内部结构；打不准，打钉子时，实际进钉位置与规划的位置没有完全重合；拿不稳，在打螺钉的时候人手的稳定性和操作精确度不好把握。而且传统手术中，医生可以借助X光射线在术中透视看到骨头，为了定位准确，患者要反复“吃”射线。一次定位不准还要重新透视再次打螺钉进行调整。
比如高位颈椎骨折，高位颈椎因椎弓根骨道狭小，且骨道一侧有血管，另一侧有脊髓，置钉难度大，稍有偏差，就可能造成严重的后果，手术风险非常高。既往此类手术，主要靠主刀医生丰富的经验及高超的手感，现在有了天玑骨科手术机器人助力，通过精确的规划引导，可以在避免损伤血管及脊髓的风险下轻松置入椎弓根螺钉，微小的创伤、完美的置钉、坚强的固定，为广大患者带来了福音。
手术切口从20厘米缩小到几毫米
除了精准，微创，就是骨科手术机器人的另一个标签。2019年2月8日，新年刚过，陈倩（化名）不幸遭遇车祸，导致严重的骨盆骨折，慕名转至山东大学第二医院创伤骨科就诊。传统的骨盆骨折手术需要在肚子上留下长约25厘米的疤痕，体内放置2-3枚钢板以及大量的输血，这对年轻爱美的瑜伽教练陈倩来说犹如噩梦。
这时科室主任宫明智告诉陈倩：“可以使用天玑骨科手术机器人为您做手术，仅有几个1cm的小切口，几乎看不出疤痕，3个螺钉就可以完成手术。”机器人为陈倩带来了新的希望！
3天后，陈倩满怀希望地进入了手术室，宫明智亲自操刀，首先通过4个1cm小切口和复位架，将骨折的骨盆恢复正常形状。然后由骨科手术机器人辅助精准定位、设计螺钉位置和置入3枚螺钉，顺利完成手术。手术仅留下几个1cm小切口，3枚螺钉，术中没有输血，而且螺钉都是一次置入成功，其中一枚直径6.5毫米的螺钉是在直径仅约8毫米的骨道内置入的，骨道前方和后方均是血管神经，风险相当高，这在以往几乎是不可能实现的！术后第三天，陈倩就可以正常吃饭和活动了，疼痛几乎消失，不禁感叹：“太神奇了，高科技智能机器人和山大二院给了我继续教瑜伽的勇气！”
同样的事情也发生在杨军（化名）身上。杨军不幸摔伤，导致高位颈椎骨折，面临高位截瘫的风险。高位颈椎因椎弓根骨道狭小，骨道一侧有血管，另一侧有脊髓，手术风险非常高！科室讨论后，宫明智主任决定派出天玑骨科机器人辅助手术，术中通过机器人的精确制导，零误差在约5mm的骨道内置入了3mm的螺钉，没有损伤血管及脊髓，顺利完成手术。3天后杨军就可以下床行走了。
宫明智介绍说，天玑骨科机器人在创伤骨科中应用优势明显，一是提高了手术的精确性和安全性，减少了手术并发症。二是实现了手术的智能化、微创化，尤其是复杂骨盆骨折，手术切口从20厘米缩小到几毫米。三是加快康复速度，减少患者住院时间，使患者早日恢复劳动能力。宫明智强调：“越是危险的地方，机器人的优势就越明显！以前某些治疗，像骨盆骨折微创治疗，几乎被认为是手术禁区，现在骨科手术机器人帮我们踏平了这些禁区，实现了微创固定，快速康复的目标！”
打钉精准定位误差达到亚毫米级
春江水暖鸭先知。如今微创化、智能化已成为骨科手术的两大趋势，正是认识到这点，山大二院早在2017年就响应国家卫健委及工信部的号召，参与申报国家骨科机器人应用中心项目，并顺利通过答辩创建了山东省骨科手术机器人应用中心。2018年10月，第三代骨科手术机器人TiRobot系统落地该院，并在脊柱外科、创伤骨科、手外科/足踝外科、关节外科/运动医学科及儿外科五个科室开展，取得了满意的临床效果。
据了解，骨科手术机器人适用于脊柱全节段（颈椎、胸椎、腰椎、骶椎）、骨盆骨折及四肢骨折手术，此外还适用于关节手术、骨肿瘤手术的术中导航。它由主控台车、光学跟踪系统和机械臂三部分构成。光学跟踪系统可以进行三维透视扫描，就好像一双“透视眼”，能洞察骨骼每一个深处，并监测每一个手术环节。同时，它还能实时跟踪，这就如同开车有GPS导航一样，在手术中实现精准定位，螺钉适合的长度、宽度、进入骨骼的角度都能准确计算，精度可以达到0.8毫米。而机器人的“手”——机械臂，采取6轴设计，拥有人力无可比拟的稳定性。机器人的“大脑”也功不可没。机器人的主控电脑系统像是一个“超脑”，可以智能传达医生想法，让机器人具有“先见之明”，提前规划手术路径。
“骨科手术中很多需要打钉子，它像射击手打靶，即使奥运冠军也不能保证次次正中靶心。”医院医务部主任、儿外科主任医师王若义介绍，比如股骨颈骨折内固定的手术属于常规手术，难度不大，但是传统手术依靠医生徒手操作，医生的熟练程度、身体状态都可能导致最后打进去的螺钉并不在医生规划的位置。有些部位的手术，一次打钉子有误差还可以再来一次调整，但是有些部位因为骨骼不规则、太薄，一次打偏就没有打第二次的机会，或者有的手术部位周围神经、血管太多，一旦实际进钉位置和医生的规划有误差，就有可能伤及周围重要神经、血管，造成严重并发症。特别是针对儿童，手术复位后骨骼还要再生长，如果复位不准确，就会出现外翻等畸形，手术操作精准对儿童患者尤为重要。
独乐乐不如众乐乐。作为山东省骨科手术机器人应用中心，山大二院还承担起了在全省范围内示范、培训、推广骨科手术机器人技术的重任，与省内15家医院建立了培训代教关系，负责培训技术的规范化流程、适应症、围手术期的处理等内容。如今，骨科机器人在该院的应用已日臻娴熟，实现了复杂手术简单化、常规手术微创化、疑难手术个性化，引领我省骨科手术机器人技术一路高歌。
【科室动态】山大二院“骨科手术机器人”：切口仅几毫米 骨科手术更微创精准
“透视眼”、“稳定”手，精准至0.8毫米的超强“方向感”，提前规划手术路径的“先见之明”……如果让这样一位“技术咖”为患者做手术，肯定能达到效果最大化。作为山东省骨科手术机器人应用中心，山大二院骨科机器人就是这样一位目明手巧的“大咖”。从之前很多骨科手术中20多厘米的切口到如今仅有几毫米，从医生凭经验反复摸索病灶到“透视眼”一击命中，从大量出血到出血量不足10毫升，智能化、微创化、精确化，这些都是骨科机器人给患者治疗带来的弥足珍贵的改变。
已有260余例骨伤患者在机器人辅助下精准手术
日前，一台“人机同台”的手术在山大二院脊柱外科上演。患者是一名32岁的女性，因外伤导致胸椎T6和T8爆裂性骨折，病情严重，有继发截瘫的危险。但经影像学诊断，医生发现患者椎弓根发育异常，为少见的椎弓根和椎体畸形，椎弓根直径是正常人的1/3，椎体呈三角形改变。
脊柱外科主任高春正与团队经术前讨论，考虑到患者年轻、未婚，跨节段双椎体骨折，切开复位内固定术需剥离双侧椎旁肌，创伤大、出血多、术后疼痛恢复慢。因此，患者接受经皮椎弓根钉复位内固定术，可减少出血和对椎旁肌肉的干扰，有利于早期恢复并下地活动。但患者合并椎弓根和椎体发育畸形，如通过常规透视辅助下置钉，很难精确通过患者极其狭窄的椎弓根，如有毫米偏差，很容易伤及脊髓和神经根，造成截瘫等不可逆的严重后果。
为降低手术风险，专家决定采用骨科手术机器人助力完成该项手术。骨科机器人系统，具有精准定位、精准制导等优势功能，此前科室已完成机器人辅助下多例复杂疑难的脊柱创伤手术，总结了大量经验并改良了机器人脊柱手术应用器械，决定此患者在传统手术无法置入螺钉情况下，运用机器人辅助精确置钉。最终在机器人定位下，专家精确将8枚螺钉经过狭窄的椎弓根置入椎体，无毫米之差，手术切口约0.9厘米，出血60毫升，手术顺利完成。
像这名女患者一样，自2018年11月骨科机器人正式落地山大二院后，截至2020年12月底，已有260余例患者在该院受益于此项技术，手术创伤更小，恢复更快，愈后更好，得到了之前传统手术无法比拟的手术效果。
高春正介绍，对于传统的骨科手术，手术部位空间小且毗邻重要神经和血管，医生就像在一个布满管线的黑箱子里做精细操作，面临着看不见、打不准和拿不稳三个难题：看不见，人眼无法透视到骨骼的内部结构；打不准，打钉子时，实际进钉位置与规划的位置没有完全重合；拿不稳，在打螺钉的时候人手的稳定性和操作精确度不好把握。而且传统手术中，医生可以借助X光射线在术中透视看到骨头，为了定位准确，患者要反复“吃”射线。一次定位不准还要重新透视再次打螺钉进行调整。
比如高位颈椎骨折，高位颈椎因椎弓根骨道狭小，且骨道一侧有血管，另一侧有脊髓，置钉难度大，稍有偏差，就可能造成严重的后果，手术风险非常高。既往此类手术，主要靠主刀医生丰富的经验及高超的手感，现在有了天玑骨科手术机器人助力，通过精确的规划引导，可以在避免损伤血管及脊髓的风险下轻松置入椎弓根螺钉，微小的创伤、完美的置钉、坚强的固定，为广大患者带来了福音。
手术切口从20厘米缩小到几毫米
除了精准，微创，就是骨科手术机器人的另一个标签。2019年2月8日，新年刚过，陈倩（化名）不幸遭遇车祸，导致严重的骨盆骨折，慕名转至山东大学第二医院创伤骨科就诊。传统的骨盆骨折手术需要在肚子上留下长约25厘米的疤痕，体内放置2-3枚钢板以及大量的输血，这对年轻爱美的瑜伽教练陈倩来说犹如噩梦。
这时科室主任宫明智告诉陈倩：“可以使用天玑骨科手术机器人为您做手术，仅有几个1cm的小切口，几乎看不出疤痕，3个螺钉就可以完成手术。”机器人为陈倩带来了新的希望！
3天后，陈倩满怀希望地进入了手术室，宫明智亲自操刀，首先通过4个1cm小切口和复位架，将骨折的骨盆恢复正常形状。然后由骨科手术机器人辅助精准定位、设计螺钉位置和置入3枚螺钉，顺利完成手术。手术仅留下几个1cm小切口，3枚螺钉，术中没有输血，而且螺钉都是一次置入成功，其中一枚直径6.5毫米的螺钉是在直径仅约8毫米的骨道内置入的，骨道前方和后方均是血管神经，风险相当高，这在以往几乎是不可能实现的！术后第三天，陈倩就可以正常吃饭和活动了，疼痛几乎消失，不禁感叹：“太神奇了，高科技智能机器人和山大二院给了我继续教瑜伽的勇气！”
同样的事情也发生在杨军（化名）身上。杨军不幸摔伤，导致高位颈椎骨折，面临高位截瘫的风险。高位颈椎因椎弓根骨道狭小，骨道一侧有血管，另一侧有脊髓，手术风险非常高！科室讨论后，宫明智主任决定派出天玑骨科机器人辅助手术，术中通过机器人的精确制导，零误差在约5mm的骨道内置入了3mm的螺钉，没有损伤血管及脊髓，顺利完成手术。3天后杨军就可以下床行走了。
宫明智介绍说，天玑骨科机器人在创伤骨科中应用优势明显，一是提高了手术的精确性和安全性，减少了手术并发症。二是实现了手术的智能化、微创化，尤其是复杂骨盆骨折，手术切口从20厘米缩小到几毫米。三是加快康复速度，减少患者住院时间，使患者早日恢复劳动能力。宫明智强调：“越是危险的地方，机器人的优势就越明显！以前某些治疗，像骨盆骨折微创治疗，几乎被认为是手术禁区，现在骨科手术机器人帮我们踏平了这些禁区，实现了微创固定，快速康复的目标！”
打钉精准定位误差达到亚毫米级
春江水暖鸭先知。如今微创化、智能化已成为骨科手术的两大趋势，正是认识到这点，山大二院早在2017年就响应国家卫健委及工信部的号召，参与申报国家骨科机器人应用中心项目，并顺利通过答辩创建了山东省骨科手术机器人应用中心。2018年10月，第三代骨科手术机器人TiRobot系统落地该院，并在脊柱外科、创伤骨科、手外科/足踝外科、关节外科/运动医学科及儿外科五个科室开展，取得了满意的临床效果。
据了解，骨科手术机器人适用于脊柱全节段（颈椎、胸椎、腰椎、骶椎）、骨盆骨折及四肢骨折手术，此外还适用于关节手术、骨肿瘤手术的术中导航。它由主控台车、光学跟踪系统和机械臂三部分构成。光学跟踪系统可以进行三维透视扫描，就好像一双“透视眼”，能洞察骨骼每一个深处，并监测每一个手术环节。同时，它还能实时跟踪，这就如同开车有GPS导航一样，在手术中实现精准定位，螺钉适合的长度、宽度、进入骨骼的角度都能准确计算，精度可以达到0.8毫米。而机器人的“手”——机械臂，采取6轴设计，拥有人力无可比拟的稳定性。机器人的“大脑”也功不可没。机器人的主控电脑系统像是一个“超脑”，可以智能传达医生想法，让机器人具有“先见之明”，提前规划手术路径。
“骨科手术中很多需要打钉子，它像射击手打靶，即使奥运冠军也不能保证次次正中靶心。”医院医务部主任、儿外科主任医师王若义介绍，比如股骨颈骨折内固定的手术属于常规手术，难度不大，但是传统手术依靠医生徒手操作，医生的熟练程度、身体状态都可能导致最后打进去的螺钉并不在医生规划的位置。有些部位的手术，一次打钉子有误差还可以再来一次调整，但是有些部位因为骨骼不规则、太薄，一次打偏就没有打第二次的机会，或者有的手术部位周围神经、血管太多，一旦实际进钉位置和医生的规划有误差，就有可能伤及周围重要神经、血管，造成严重并发症。特别是针对儿童，手术复位后骨骼还要再生长，如果复位不准确，就会出现外翻等畸形，手术操作精准对儿童患者尤为重要。
独乐乐不如众乐乐。作为山东省骨科手术机器人应用中心，山大二院还承担起了在全省范围内示范、培训、推广骨科手术机器人技术的重任，与省内15家医院建立了培训代教关系，负责培训技术的规范化流程、适应症、围手术期的处理等内容。如今，骨科机器人在该院的应用已日臻娴熟，实现了复杂手术简单化、常规手术微创化、疑难手术个性化，引领我省骨科手术机器人技术一路高歌。
✋热门推荐