2024年8月，由北京長木谷醫療科技股份有限公司（長木谷®）自主研制的人工智能骨科手術機器人作為正式獲批國家藥品監督管理局（NMPA）醫療器械商品註冊證，成為搭載AI人工智能輔助骨科治療類醫療器械三類註冊證，標誌着長木谷®在骨科人工智能與手術機器人範圍的“中國智造”全新升級，進一步打破了長期以來進口品牌的壟斷局面，不僅加快提高了我國骨科手術機器人的臨床應用能力，更為骨科手術機器人國產替代化供應有力抓手，讓另外中國患者獲益。

國家藥監局公示

長木谷®人工智能骨科手術機器人ROPA®獲批上市

以下視頻來源於

長木谷

，時長01:59

ROPA®人工智能骨科手術機器人展現短片

01

智能化突圍

解決傳統骨科手術難題

隨着人工智能、物聯網等新科技的快速滲透，醫療健康正在與機器人全面融合，引領外科技藝大變革，手術機器人工業迎來快速擴展。骨科手術機器人作為手術機器人中的一個重要類別，也是達成臨床應用的手術機器人之一，在骨科疾病的治療中展現出強大的應用潛力，其擴展對推動骨科手術精準化、微創化意義重大。

全球骨科手術機器人市場規模

2015-2026E中國機器人輔助關節置換術例數及滲透率

全球骨科手術機器人產業興起於2015年，據Frost&Sullivan分析，2015年全球市場規模為1.38億美元，2020年增長至13.94億美元，2021年市場迎來飛速擴展期，增至23.96億美元，同比增速高達71.9%，預計2026年有望達到46.9億美元。

國內骨科手術機器人產業起步較晚，2020年市場規模為0.43億美元，占手術機器人整體市場規模的10%，2021年市場規模約達0.8億美元，預計2026年有望達到4.51億美元。而隨着人口老齡化不斷加深，骨科相關疾病發病率也隨之攀升。

人工關節置換術是公認的治療終末期骨關節疾病的有效手段。據Transparency Market Research報告分析，2017年全球關節置換手術機器人規模為0.75億美元，2020年全球規模約為1.2億美元，預計2026年規模增至3.2億美元，2017~2026年復合增長率為17.5%。

在人工關節集采之後，人工關節耗材大幅降價，預計也將推動人工關節置換手術量迎來大幅增長。據分析，中國骨關節炎患者數量已達到1.4億人，然而數據顯示中國骨科醫院執業醫師（含助理醫師）人數為3.4萬，骨科手術需求量不斷增加，骨科手術常被形象地喻為需要力量與精細技藝相結合的“木匠活”，且多采用醫生“徒手操作”模式，傳統的開放式關節置換手術存在諸多痛點：

●術前規劃階段，醫生主要依靠二維X線影像進行手工測量與評估，這一過程受限於技藝的直觀性，醫生在缺乏精準有效的輔助工具，需依靠經驗來構想假體位置，可能導致術前方案的精確度受限，增加了手術的不確定性；

●手術執行過程中，傳統開放式手術方式意味着較大的手術切口和相對較高的出血量，以及術後相對較長的恢復期。此外，由於術中視野的局限性，特別是難以看到骨頭內部以及中間包圍起來的部分神經血管，術中“盲區”會增加手術風險和術後並發癥的可能性；

●關節置換假體的精準植入，依賴於術者的專業技能和經驗，盡管經驗豐富的醫生能夠在大多數情況下達成良好的手術效果，但面對復雜多變的病例，精確控製假體位置和力量控製仍是一項挑戰。任何細微的偏差都可能影響手術效果，若手術精度未達理想，伴隨而來的可能會發生感染、血栓風險，以及術後脫位、神經損害、股骨並發癥等風險增加，導致患者需經歷翻修手術，為患者帶來額外的身心負擔；

●隨着人口老齡化和社會對醫療效勞需求的增長，持有豐富臨床經驗的骨科醫生資源顯得尤為寶貴且稀缺。同時，醫生在傳統手術中長期接觸輻射，也面臨着健康風險的累積，如患癌風險的增加。因此探索骨科醫療技藝的創新與突破，也是對醫療工作者健康的尊重與關懷。

02

打破進口壟斷

領跑中國AI+骨科手術機器人賽道

長木谷®自主研制的搭載AI深度學習技藝的骨科手術機器人，歷經數萬次測試與打磨，匯聚了超百名全國專家的智慧與經驗，通過10萬+影像、50000+病例的不斷深度學習與成長，極具匠心智造，這款人機合一、來自於北京智造的搭載人工智能的骨科手術機器人問世。該手術機器人由“數智腦、數智手、數智眼”精妙融合而成，三位一體模擬資深骨科專家的能力，將術前人工智能製定的個體化手術方案在術中精準完美實施。

ROPA®人工智能骨科手術機器人

搭載的“數智腦、數智眼、數智手”

“數智腦”

“數智腦”作為醫生的超級大腦，僅需患者CT即可幫助醫生在術前5-10分鐘精準的製定出一套個體化的三維手術方案，手術機器人的“數智腦”，具備底層學習及數據計算處理能力，術前不僅可以將人工假體的型號、大小、以及手術截骨位置、厚度以及假體安放的角度一一精準的策劃並三維可視化呈現，讓醫生在術前就能模擬手術全流程的操作，做到心中有數。

通過自主研制的深度學習算法對骨骼進行智能分割，快速達成三維重建，智能識別解剖位點，並根據骨骼的解剖形態和相應的解剖參數自動測算，智能匹配所需假體型號，達成高效術前手術方案計劃的製定，從根本上解決現階段術前規劃效率低、速度慢、不準確等問題，降低術後並發癥的發生，提升手術效果，減輕了醫生在術前需大量配備不同假體型號、配套不同假體工具的壓力，通過人工智能骨科手術模擬軟件，醫生在術前便可以獲得精準的假體型號，模擬完成手術操作的全流程，避免了傳統需要打開患部關節後反復試模增加的手術時間，規避了特殊病患配備假體無適合的意外發生。

通過人工智能深度計算及學習技藝，結合臨床醫生豐富的手術經驗，利用醫學圖像大數據進行訓練和深度學習，能夠在術前為患者供應精準的解剖參數和下肢對線，從而量身打造出一套智能個體化精準的手術方案。這種個性化的手術規劃，使商品並不受限於操作者的專業水平，讓原本難以復製的優質醫療技藝和大專家的手術經驗變為現實，為基層醫療技藝提升及優質醫療資源均衡帶來可復製的執行方案。

“智慧腦”術前人工智能製定精準定製化手術方案

“數智眼”

“數智眼”亞毫米級的精準光學定位，可實時監測並追蹤患者術中體位的變化，搭配自主研制的智能隨動技藝，確保了手術過程中每一個關鍵步驟的精確執行，幫助醫生突破傳統手術中的視野局限、操作盲區等瓶頸，提升手術安全性和精準度。

“數智眼”亞毫米級的精準光學定位實時追蹤患者術中體位變化

“數智手”

人工智能骨科手術機器人的機械臂，可以模擬醫生的手，作為“數智手”，機械臂3D空間掃描技藝掃描重建手術區域，達成全自動高效定位；在患者、機械臂、手術床三位一體固定的患者隨動平臺技藝協同下，能夠進行精準定位，輔助醫生完美的將術前定製的個體化方案在術中精準實施。這種精準性及穩定性有助於醫生在手術過程中保持穩定的操作狀態，減少手部晃動等不利因素對手術效果的影響。

“數智手”精準定位輔助醫生精確截骨

ROPA®人工智能骨科手術機器人通過獨有的人機交互策劃，采用了以術者為核心的商品策劃理念，將圖像配準、術中規劃、自動定位3個手術關鍵步驟一氣呵成，流程流暢迅捷，猶如一部優雅而智慧的三步曲，讓術者更從容不迫，遊刃有余。機器人獨具標記點自動識別、圖像智能配準技藝，快速精準完成多空間匹配。通過三維立體術中圖像，手術醫生可從各個方位觀察手術入路，並進行關鍵數據測量，從而避開危險區，利用軟件一次規劃所需的全部內植入物，確定個性化手術方案。智能定位系統實時捕捉手術器械位姿信息，便於醫生確定植入物通道正確性；患者實時跟蹤及路徑補償技藝使機器人自動補償由病人移動引起的定位誤差，確保手術路徑與規劃路徑一致，保障手術精度和穩定性。以關節置換為例，相比於傳統手術，手術傷口由30厘米的切口變成8厘米左右的小切口，手術時間縮短50%以上，出血量減少95%以上，手術並發癥發生率大大減少。

ROPA®人工智能骨科手術機器人操作流程

術中應用

術前X線

術前規劃

ROPA®人工智能骨科手術機器人手術應用

AI與手術機器人的結合，在術前可達成智能化醫療規劃，幫助醫生達成了手、眼、腦的協同，在提高效率的同時達成了手術精準性的增長，大幅提升醫生工作效率，進一步降低部分術式的掌握難度，也讓醫學生和年輕醫生可以更直觀地了解手術過程，掌握手術技巧，從而加速他們的成長和進步。

03

長木谷®骨科人工智能創新器械

多次獲評國家級認證

ROPA®人工智能骨科手術機器人所搭載的AIJOINT®人工智能三維手術模擬軟件更是創下了工業先河，憑借在骨科人工智能與手術機器人範圍蓬勃強大的創新力以及推動骨科數字化前沿科技擴展的標桿影響力，不僅獲得了中國國家藥品監督管理局（NMPA）頒發的AI+骨科治療類三類創新醫療器械註冊證，還成功通過美國食品和藥物管理局（FDA）的認證，被國家工信部評為“創新技藝達到國際領先水平”科技成果！並且還榮獲國家工業和信息化部、國家藥品監督管理局人工智能醫療器械創新任務揭榜優勝單位，這一連串的榮誉進一步鞏固了其在國際骨科醫療技藝範圍的地位，為長木谷®在骨科醫療市場的持續貢獻奠定了堅實基礎。截止目前已經申請和授權300余項發明專利及60余項國際PCT專利，授權成績斐然，更為中國骨科新質生產力的創新擴展註入了強勁動力，讓中國的創新技藝更具世界競爭力。

ROPA®人工智能骨科手術機器人搭載的AIJOINT®人工智能三維手術模擬軟件榮獲中國國家藥品監督管理局（NMPA）頒發AI+骨科治療類創新醫療器械三類註冊證、獲得美國食品和藥物管理局（FDA）的認證、榮獲國家工業和信息化部、國家藥品監督管理局人工智能醫療器械創新任務揭榜優勝單位

04

醫企工攜手

創新醫療器械引領骨科新質生產力

依托於國家自然科學基金重點項目以及北京市科學技藝委員會"AI+健康協同創新培育"重點專項課題的幫助下，歷經6年時間，通過全國百余莅臨床專家的經驗及精心指導，商品持續優化，不斷探究臨床痛點的解決方案，將關節外科專家們豐富的手術經驗轉化為標準算法供人工智能深度學習，最終研制出此款中國原創且搭載了人工智能的骨科手術機器人，成為了骨科臨床醫生的智能利器，避免手術的盲目性和不確定性，為骨科手術的全流程供應了精確的實施標準，手術過程標準化與可復製性還將有助於縮短年輕醫生學習曲線。與傳統骨科手術相比，人工智能骨科手術機器人ROPA®在力線恢復和假體植入準確率等方面優勢顯著，驗證了其遠高於人工的精準性，該商品榮獲紅點獎至尊獎、清華大學《十大優秀創新成果參考獎》。

王坤正教授
西安交通大學醫學部
關節核心主任，博士，一級主任醫師，教授，博士研究生導師
中華醫學會骨科學分會候任主任委員兼關節外科學組組長
中國醫師協會骨科醫師分會副會長兼關節外科專家工作委員會主任委員

ROPA®人工智能骨科手術機器人搭載了先進的人工智能技藝，可以快速地達成分割、重建、測量等工作，使得原來數小時的工作在幾分鐘內得以解決，大幅提高了醫生的手術規劃效率。而且該機器人具有高精度的機械臂，通過亞毫米級的截骨，減少患者術中出血量，提高患者恢復速度，AI與手術機器人的結合正在重塑臨床手術，不僅提升了手術的精準度和安全性，也為患者供應了更好的治療選擇，這一技藝必將推動骨科工業向前擴展。

張先龍教授
上海市第六人民醫院
骨科主任醫師，教授，醫學博士，博士生導師，博士後導師
國家骨科醫學核心，常務副主任，關節外科主任
中華醫學會骨科學分會關節外科學組副組長
中國醫師協會骨科醫師分會關節學組副組長

ROPA®人工智能骨科手術機器人不僅能夠有效提高手術的安全性和有效性，同時能夠幫助基層醫生和年輕醫生盡快成長，這種模式可以保證患者獲得標準化和統一化的手術效勞，使得基層醫院也可以開展關節置換手術，讓另外的患者在當地就能夠得到高水平的治療，提高患者的獲得感。

柴偉教授
中國人民解放軍總醫院第四醫學核心
關節外科主任，主任醫師，教授，博士生導師
擔任國際髋關節協會會員
中國醫師協會骨科醫師分會關節外科工作委員會委員及青年工作組組長
中華醫學會骨科學分會青年委員會關節學組委員

ROPA®人工智能骨科手術機器人具有AI智能個性化術前規劃、數字孪生個性化主動配準、操控機械臂控製輔助精準截骨、安全截骨保障等性能，可以在提高手術精度的同時提高手術效率。未來，相信ROPA®人工智能骨科手術機器人將在醫院中發揮越來越重要的作用。

王廣誌教授
清華大學，長聘教授，博士生導師
生物醫學工程學院執行院長

ROPA®人工智能骨科手術機器人通過人工智能+機器人的方式達成了醫療工業的智能化轉型。人工智能可以幫助醫生快速精準地為患者供應定製化的手術方案，機器人則可以提高手術效率和減少手術並發癥，兩者的結合可以大幅改善患者的治療體驗和預後，是通過技藝創新達成產業升級和社會進步的良好體現。

廖洪恩教授
清華大學，終身教授、博士生導師
國家級高層次人才計劃入選者、國家特聘專家
上海交通大學
生物醫學工程學院院長

AI+手術機器人這一創新醫療商品可以有效地提高手術品質、提高手術效率、降低醫療成本，有效地改善醫療資源分配問題，幫助縮小城鄉醫療效勞的差距，讓另外的患者因科技創新而受益，隨着技藝的不斷擴展和完善，未來該技藝將在醫療中發揮更大的作用。

李國安教授
美國哈佛大學
骨科生物力學與創新核心主任
美國機械工程協會委員、美國骨科研究學會委員
擔任JOB、JOS、JOT等多家權威雜誌的編委

ROPA®手術機器人是人工智能+手術機器人的商品。這一劃時代的商品問世標誌着骨科手術機器從傳統三維建模時代進入了人工智能時代，這種機器人通過集成算法和模型，不僅可以供應精確的手術規劃能力，還可以通過精準度較高的機械臂將規劃完美的達成出來，從此以後骨科手術將會達成個性化、精準化、高效化，從而造福廣大的患者。

張逸淩，長木谷董事長
國家級高層次人才計劃入選專家
哈佛大學，博士後研究員
清華大學，創新領軍工程博士
高級工程師

長木谷®自主研制的AI+ROBOT人工智能骨科手術機器人ROPA®，匯聚了百余名全國專家的智慧與經驗，並將人工智能創新技藝融入機器人之中，通過不斷深度學習與成長，極具匠心智造。接下來，我們將進一步加強人工智能輔助診療技藝研制，不斷提升人工智能骨科手術機器人的感知能力與智能化水平，希望該商品能覆盖另外的城市、另外的手術室，推動傳統骨科手術向精準、高效的機器人輔助手術轉型，使患者能夠在手術治療中受益，真正做到讓科技造福於民！

對于長木谷®

北京長木谷醫療科技股份有限公司（長木谷®）是一家專註於骨科人工智能與手術機器人解決方案的國家級高新技藝産業、國家級專精特新“小巨人”産業，面向醫院骨科供應人工智能輔助診斷、個體化手術三維醫學影像重建、手術機器人、術後評估等全流程解決方案。

作為研制驅動的全球智慧骨科創新領航者，公司核心創研團隊來自哈佛大學、斯坦福大學、清華大學、北京大學等世界一流院校，目前已持有300余項國內外專利與軟件著作權等科技成果，並屡獲中關村高新技藝産業、中關村雛鷹人才産業、中關村金種子産業、中關村科技型小微産業、中國醫療人工智能産業TOP50、胡潤全球瞪羚産業、財富中國最具社會影響力産業、環球時報具有投資價值十佳産業、36氪2022中國10倍增長力醫療産業、投中網中國最佳醫療器械範圍投資實例TOP10、未來醫療100強-中國創新數字醫療榜、手術機器人價值範圍榜等榮誉。 目前，長木谷®已經完成七輪融資（B+輪），投資方包括國內外頂級風投，如IDG資本、鼎晖投資、中金資本、軟銀中國、聯想創投、聯想之星、元生創投、元禾原點、中關村擴展集團、華金資本、峰瑞資本等。