人工知能は臨床外科においてより大きな役割を果たしています。 9月に閉幕した2024年CIFTISでは、人工知能ディープラーニング技術を搭載した世界初の整形外科用ロボット「ROPA」が注目を集め、ドイツのゲッティンゲン市長をはじめ、世界中から商人が相談に集まった。
なぜROPAは輝くのか？手術ロボットを開発・生産する北京昌木谷医科技術有限公司（以下、昌木谷）の研究開発センターで記者はその答えを見つけた――人工知能に頼って、医師は3つのプロセスを通じて治療計画を立てることができる- 次元モデリングとロボットの正確な支援により、これまで経験によって完了していた手術の「クローズドブック検査」が、自信を持って手術の「オープンブック検査」になります。
従来の整形外科手術には多くの問題点がありました。たとえば、術前の計画段階では経験に頼ってプロテーゼの位置を考える必要があり、手術には不確実性があります。術中の視野は限られており、「死角」があると手術のリスクが高まります。手術時の正確な力制御も課題であり、わずかなずれが術後の合併症を引き起こす可能性があります。
「脳」、「目」、「手」を正確に調整する ROPA は、これらの問題点を解決します。この手術シミュレーション ソフトウェアは、医師が 5 ～ 10 分以内に個別の 3D 手術計画を策定するのに役立つ「デジタル頭脳」のようなものです。手術前の患者のCTのみ。正確な光学的位置決めは、手術中の患者の位置の変化をリアルタイムで監視および追跡する「デジタル インテリジェント アイ」のようなもので、医師が従来の手術の限界や手術の盲点を打破するのに役立ちます。インテリジェントフォローアップ技術は「デジタルインテリジェントハンド」のようなもので、手術プロセスのすべての重要なステップを正確に実行でき、サブミリメートルレベルでの手術精度の画期的な進歩を達成します。
「医師は年間に 1,{1}} 件以上の整形外科関節置換手術を行うことができ、生涯では約 20,000 または 30,000 件の手術を行うことができます。」同社会長の張一玲氏は、人工知能の3D手術シミュレーションのおかげで、人工知能システムは年間数十万人の患者の健康回復を支援できると述べた。
ROPA の誕生により、整形外科ロボット工学分野における人工知能 3D 手術シミュレーションの応用における世界的な技術ギャップが埋められました。しかし、多くの同業者が驚いたことに、「ゼロブレークスルー」を達成した同社は、5年以上前にはまだわずか3人のスタートアップチームでした。
2015年、張一玲さんはアメリカのハーバード大学で博士号取得を目指して勉強していましたが、当時はアメリカのインテュイティブ・メディカル社が開発した手術用ロボット「ダ・ヴィンチ」が本格化しており、整形外科のマコ整形外科ロボットがリーダーのストライカーもますます成熟していった。
「当時、中国では産業発展はおろか、整形外科用ロボットの販売を承認した企業もなかった。」張一玲さんは「これは国家間の競争だ」と強い危機感と使命感を感じ、清華大学の劉星宇博士と同じ選択をしたと語った。
2人の若者は、バイドゥ創設の七銃士の1人であるスタンフォード大学の雷明氏と意気投合し、中国製人工知能整形外科用ロボットの開発を決意した。 2017年に昌武渓谷が正式に設立され、名前の由来はハーバード大学昌武医科大学、清華大学水木清華大学、スタンフォード大学シリコンバレーの創設者3人の母校から取られています。 2018年、創業チームは中国に戻り、北京の中関村に上陸した。
野望のもと、石を感じながら川を渡ることです。 「ゼロから1にするのが最も難しい。ロボット設計の分野で人工知能技術を応用することは、当時中国人がやっていなかったことは言うまでもなく、世界にそのようなものはない。」と張一玲氏は語った。このアプリケーションは新しいものですが、実現可能です。整形外科は医療画像に大きく依存しており、たとえば、同社のチームが 10 枚以上の画像を手動でスケッチした後、CT モデリングでは人工知能ディープラーニング技術が非常に適しています。 100 万枚の画像を 1 枚ずつ収集し、機械学習を誘導して大腿骨、脛骨、腓骨を自動的に識別する人工知能アルゴリズムの導入を開始しました。
一方では、チームは 3 年間をかけて 100 人を超える000人の患者と数千万枚の医療画像を 1 つずつマークし、機械トレーニングを実施し、他方ではロボット アルゴリズムの正しさを継続的に確認しました。臨床専門家による術前計画の実現可能性。継続的な取り組み、慣らし運転、調整を経て、一流の関節手術専門家の豊富な手術経験が、ロボットの深層学習用の標準アルゴリズムに変換されました。 Changmugu の人工知能 3D 手術シミュレーション ソフトウェアが整形外科手術の精度を 97% に向上させることができることが繰り返しの臨床試験で示されて初めて、Zhang Yiling は勝利の夜明けがすでに見えてきたと感じました。
2022年、チャンムグの整形外科計画ソフトウェアAIJOINTは、「中国初」として国家食品医薬品局による革新的医療機器の特別承認のグリーンチャンネルへの参入を承認された。 2023 年 10 月 24 日、このソフトウェアは国家医療製品総局 (NMPA) によって発行された革新的医療機器製品の登録が承認され、AI 支援整形外科療法のカテゴリーにおける革新的医療機器のクラス III 登録証明書として初めて承認されました。中国で。 2024 年 8 月 5 日、AIJOINT は米国食品医薬品局 (FDA) から認証を取得しました。
同社の次のスプリント目標について話すと、張一玲氏は商業化に焦点を当て、北京が重要な都市になった。 「将来的には手術室でもロボットが標準になると思います。」張一玲氏は、携帯電話ナビゲーションが旅行の標準になったのと同じように、人工知能整形外科ロボットシステムの助けを借りて、医師が高精度の外科用「ナビゲーションマップ」を手に入れることが可能になるだろうと述べた。