Kunstmatige intelligentie speelt een steeds grotere rol in de klinische chirurgie. Tijdens de CIFTIS 2024 die in september eindigde, werd ROPA, 's werelds eerste orthopedische chirurgische robot uitgerust met deep learning-technologie op basis van kunstmatige intelligentie, een ster, die kooplieden van over de hele wereld aantrok om te raadplegen, waaronder de burgemeester van Göttingen, Duitsland.
Waarom schittert ROPA? In het R&D-centrum van Beijing Changmugu Medical Technology Co., Ltd. (hierna "Changmugu" genoemd), dat de chirurgische robot ontwikkelt en produceert, vond de verslaggever het antwoord: artsen kunnen op basis van kunstmatige intelligentie behandelplannen ontwerpen via drie -dimensionale modellering en nauwkeurige assistentie van robots, zodat het ‘geslotenboekonderzoek’ van de operatie die eerder door ervaring is voltooid, met vertrouwen een ‘openboekonderzoek’ van de operatie wordt.
Er zijn veel pijnpunten bij de traditionele orthopedische chirurgie: in de preoperatieve planningsfase is het bijvoorbeeld nodig om op ervaring te vertrouwen om de positie van de prothese te bepalen, en er is onzekerheid over de operatie; Het intraoperatieve gezichtsveld is beperkt en de "blinde vlek" vergroot het risico op een operatie; Nauwkeurige krachtcontrole voor een operatie is ook een uitdaging, en elke kleine afwijking kan tot postoperatieve complicaties leiden.
ROPA, dat de "hersenen", "oog" en "hand" nauwkeurig coördineert, lost deze pijnpunten op - de chirurgische simulatiesoftware is als een "digitaal brein", dat artsen kan helpen binnen 5 tot 10 minuten een persoonlijk 3D-chirurgisch plan te formuleren met alleen de CT van de patiënt vóór de operatie; Nauwkeurige optische positionering is als een ‘digitaal intelligent oog’, dat de veranderingen in de positie van de patiënt tijdens de operatie in realtime bewaakt en volgt, waardoor artsen de beperkingen van traditionele chirurgie en de blinde vlek van de operatie kunnen doorbreken. De intelligente vervolgtechnologie is als een ‘digitale intelligente hand’ en elke belangrijke stap in het chirurgische proces kan nauwkeurig worden uitgevoerd, waardoor een doorbraak in chirurgische nauwkeurigheid op submillimeterniveau wordt bereikt.
"Een arts kan meer dan 1000 orthopedische gewrichtsvervangende operaties per jaar uitvoeren, en ongeveer 20,000 of 30,000 in zijn hele leven." Zhang Yiling, voorzitter van het bedrijf, zei dat het kunstmatige intelligentiesysteem, met de zegen van kunstmatige intelligentie 3D-chirurgische simulatie, honderdduizenden patiënten kan helpen hun gezondheid binnen een jaar terug te krijgen.
De geboorte van ROPA vult de mondiale technologische kloof in de toepassing van kunstmatige intelligentie 3D-chirurgische simulatie op het gebied van orthopedische robotica. Maar tot verbazing van veel collega's was het bedrijf dat een "nuldoorbraak" heeft bereikt meer dan 5 jaar geleden nog steeds een start-upteam van slechts 3 mensen.
In 2015 studeerde Zhang Yiling voor een doctoraat aan de Harvard University in de Verenigde Staten. Op dat moment was de door Intuitive Medical in de Verenigde Staten ontwikkelde chirurgische robot "da Vinci" in volle gang, en de Mako orthopedische robot van de orthopedische sector. leider Stryker werd ook steeds volwassener.
"Destijds had geen enkel bedrijf in China de marketing van orthopedische chirurgische robots goedgekeurd, laat staan industriële ontwikkeling." Zhang Yiling voelde een sterk gevoel van crisis en missie: 'Dit is een competitie tussen landen.' zei Zhang Yiling. Hij maakte dezelfde keuze als dr. Liu Xingyu van de Tsinghua Universiteit.
Het klikte tussen de twee jonge mannen met Lei Ming van Stanford University, een van de zeven oprichters van Baidu, die vastbesloten was een Chinese orthopedische chirurgische robot met kunstmatige intelligentie te maken. In 2017 werd Changmu Valley officieel opgericht en de oorsprong van de naam is ontleend aan de alma maters van de drie oprichters: Harvard University Changmu Medical District, Tsinghua University Mizuki Tsinghua University en Stanford University Silicon Valley. In 2018 keerde het oprichtersteam terug naar China en landde in Zhongguancun, Beijing.
De ambitie is om de rivier over te steken door de stenen te voelen. "Van nul naar één gaan is het moeilijkst. De toepassing van kunstmatige intelligentietechnologie op het gebied van robotontwerp, om nog maar te zwijgen van het feit dat de Chinezen dat op dat moment nog niet hebben gedaan, zoiets bestaat niet in de wereld. Zhang Yiling zei dat hoewel de toepassing nieuw is, is deze haalbaar: de orthopedie leunt sterk op medische beelden, en deep learning-technologie op basis van kunstmatige intelligentie is zeer geschikt voor dit soort beeldverwerking, nadat het team van het bedrijf er handmatig meer dan 10 miljoen heeft geschetst afbeeldingen één door ten eerste begon het kunstmatige intelligentie-algoritmen te introduceren om machinaal leren te begeleiden om automatisch het dijbeen, het scheenbeen en het kuitbeen te identificeren.
Aan de ene kant heeft het team drie jaar lang meer dan 100000 patiënten en tientallen miljoenen medische beelden één voor één gemarkeerd, machinetraining gegeven en aan de andere kant voortdurend de juistheid van het robotalgoritme bevestigd. en de haalbaarheid van preoperatieve planning met klinische experts. Na voortdurend aanpakken, inlopen en afstemmen is de rijke chirurgische ervaring van topexperts op het gebied van gewrichtschirurgie omgezet in standaardalgoritmen voor diepgaand leren van robots. Pas toen uit klinische onderzoeken herhaaldelijk bleek dat Changmugu's 3D-chirurgische simulatiesoftware met kunstmatige intelligentie de nauwkeurigheid van orthopedische chirurgie tot 97% kon verbeteren, voelde Zhang Yiling dat het begin van de overwinning al in zicht was.
In 2022 kreeg AIJOINT, de planningssoftware voor orthopedische chirurgie van Changmugu, goedkeuring om het groene kanaal te betreden voor speciale goedkeuring van innovatieve medische hulpmiddelen door de State Food and Drug Administration als de "eerste in China". Op 24 oktober 2023 werd deze software goedgekeurd voor de registratie van innovatieve medische hulpmiddelen, uitgegeven door de National Medical Products Administration (NMPA), en werd daarmee het eerste goedgekeurde Klasse III-registratiecertificaat voor innovatieve medische hulpmiddelen in de categorie AI-ondersteunde orthopedische therapie in China. Op 5 augustus 2024 ontving AIJOINT certificering van de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA).
Over het volgende sprintdoel van het bedrijf gesproken: Zhang Yiling concentreerde zich op commercialisering en Peking werd een belangrijke stad. "Ik geloof dat robots in de toekomst de standaard zullen worden in de operatiekamer." Zhang Yiling zei dat net zoals navigatie op mobiele telefoons de standaard is geworden voor reizen, het met behulp van het robotsysteem voor orthopedische chirurgie met kunstmatige intelligentie voor artsen mogelijk zal zijn om over een zeer nauwkeurige chirurgische "navigatiekaart" te beschikken.