近日，天智航（688277）发布了2023年半年度报告：
2023年上半年，公司实现营业收入约0.82亿元，同比增长34.41%；实现归属于上市公司股东的净利润约-0.37亿元，亏损同比缩小16.48%；基本每股收益为-0.08元/股。
报告显示，除传统销售模式外，公司积极推进与医疗机构联合建设骨科手术机器人微创手术中心（即购买技术服务）模式的业务拓展，公司已经以该合作模式实现了多台骨科手术机器人的装机。报告期内，公司骨科手术机器人开展的手术数量超过1万例，较上年同期实现增长超过70%。
公司各项研发工作稳步推进，截至报告披露日，
公司关节医学图像处理软件已取得由北京市药品监督管理局颁发的第二类医疗器械注册证；
TKA（全膝关节置换机器人）已取得由国家药品监督管理局颁发的第三类医疗器械注册证；写给医生和从业者：一文剖析天智航关节手术机器人
THA（全髋关节置换机器人）注册已受理；
基于天玑2.0研发的国际版CE认证工作正在推进；
新一代骨科手术机器人研发项目已立项，研发工作正在推进中；
基于天玑2.0联合强生医疗研发的ViperPrime以及Verse手术工具可视化注册已受理。
#关于天智航
天智航成立于2005年，是一家专注从事骨科手术机器人及其相关技术自主创新、规模化生产、专业化营销及优质临床应用为一体的高新技术企业，也是国内第一家、全球第五家获得医疗机器人注册许可证的企业。2020年7月7日，公司在上交所科创板上市，成为我国首家上市的医疗机器人企业。
天智航核心产品——天玑骨科手术机器人——用于辅助医生精确定位植入物或手术器械，可广泛应用于脊柱和创伤骨科手术，其临床精度可达1mm以内，可显著减少术中辐射并提高手术效率，使复杂手术简单化、常规手术标准化、开放手术微创化、医疗资源均等化。
截止2023年第一季度末，天玑系列骨科机器人的临床应用已覆盖170余家医疗机构，30个省、自治区、直辖市，手术量突破40000例。
#公司核心技术及研发进展
1.骨科手术机器人构型技术
骨科手术机器人是一种专业性极高的设备，主要原因在于应用的手术环境具有特殊性，体现在四个方面：
第一，人机环境复杂，包括患者、手术医生及其助手、护士、操作员等相关人员，手术床、影像设备、患者生命体征维持设备、手术其他配套工具设备等。这些人员和设备必须与手术机器人系统间都存在电气、机械、或人机交互的接口，合理设计人机接口是手术机器人构型的基本要求。
第二，工作区域主要限制在手术室内，手术室可利用的面积、高度都受限制。手术相关的人员、设备和器械都必须布置在有限的空间内，并且要兼顾到手术环境的无菌环境要求。手术机器人的体积、形状、活动空间范围需严格设计，手术机器人需要的执行机构、控制计算机、位置传感器、力学传感器、手术工具等需要高度集成设计。
第三，机器人活动空间与医生手术操作空间不可避免存在干涉。因此，如何通过构型设计，合理避让医生手术工作空间，是手术机器人构型的难点。第四，手术机器人构型还关系到手术安全控制、手术流程简洁要求等方面。公司通过多年技术研究和临床实践，积累了丰富的理论与实践经验，已掌握一整套骨科手术机器人构型设计的流程方法，基于此，开发出多种构型，满足骨科手术机器人要求。
2.骨科手术机器人高精度在线标定技术
骨科手术机器人实现手术工具定位的前提是让机器人知道手术路径的空间位置，这一过程称为机器人标定，即计算机器人工作空间和患者空间的映射关系。
为保证手术安全、准确，骨科手术机器人标定的误差要求在0.5毫米以内。高精度的机器人标定涉及标定器结构、空间定位算法设计，需要克服患者术中移动、机械加工误差、传感器精度漂移等问题。
公司在原有技术基础上进一步研究了融合特征点和特征曲面的ICP方法，实现基于术前图像的手术规划和图像注册，并在关节手术机器人上得到应用和验证。
3.多模态医学影像融合与处理技术
骨科手术机器人需要借助不同来源、不同类型的医学影像（多模态医学影像）用于手术规划和引导医生进行手术操作。这些图像包括手术之前获取的CT、磁共振等三维图像、手术当中现场获取的透视二维X光图像及CT图像等。这些多模态影像反应了患者手术部位的不同的结构与功能信息，这些信息均有利于医生更好的进行手术计划与手术机器人控制，以达到手术治疗效果。
为将这些来自同一患者的术前和术中影像以像素级的精度融合在同一个空间坐标系下，公司自主开发了一系列多模态医学影像预处理与融合算法，并且计划将这些算法体现在手术机器人的主控软件当中，供医生在手术之前进行完善的术前计划，在手术当中将术前计划与现场获取的患者位姿信息进行高精度的融合，以指导手术机器人完成手术操作。
4.结合人工智能算法的医学图像处理与手术规划自动形成特征计算机自动识别技术
公司采用基于先验几何结构的特征识别技术，通过传统医学影像处理当中的模板搜索、特征提取、阈值判断等算法，实现X线和CT图像中的标记点、套筒等图像的自动识别，误差小于1个像素，超越人眼观察的极限。一方面减少人为操作，加快手术流程，另一方面提高准确性，减少操作错误。
通过人工智能算法的应用，在充分理解顶尖医生在手术规划关键步骤中的思考要点的基础上，形成标准化、可普及的手术规划建议方案，帮助手术机器人技术在临床应用当中快速产业化落地。
5.主被动融合光学跟踪技术
公司产品骨科手术机器人当中包含光学跟踪子系统，该子系统目前仍然采用被动光学跟踪技术，该技术相对成熟，精度稳定可控，但是该种被动光学跟踪器受跟踪器尺寸限制精度难以继续提升，并且跟踪器与光学跟踪相机之间无法进行主动通讯。
公司研发的主动光学跟踪技术采用“跟踪器主动发射-光学跟踪相机受控拾取”的方案，精度高、跟踪器小型化、耐久性和可靠性得到提升、可以进行双向通讯等性能优势。公司研发的“天玑2.0”采用了主动与被动跟踪融合的技术方案，结合了两种技术的优势，提升了产品的性能。
6.光学跟踪器制造工艺与测量技术
公司骨科手术机器人产品当中包含多种不同型号、不同应用场景的光学跟踪器。光学跟踪器对加工精度、装配精度、耐消毒性与测量都具有独特的高要求。由于公司产品当中的光学跟踪器采用了宝石型被动反光球，没有成熟的制造工艺和测量技术可以借鉴。对此，公司自主发明了一整套包含光学跟踪器的成型、测量和质量控制等内容的技术。
7.术中影像自动同步与注册技术
公司产品骨科手术机器人在临床应用当中需要配合术中成像设备共同使用，目前主要是配合移动X光成像设备C型臂。C型臂包括普通透视和电控三维成像两种类型，公司目前已经与国际厂家进行了持续的战略技术合作，开发术中影像自动同步与注册技术，实现了现场的快速图像获取与图像标定能力。相关技术已在“天玑2.0”实现，有效提高产品易用性。
8.多自由度机械臂运动安全控制技术
公司产品“天玑”骨科手术机器人采用了6自由度的机械臂作为核心部件，相比前代技术自由度大幅度提升，可以实现手术当中覆盖全身不同部位不同角度的机器人手术操作要求。但是由于自由度提升和活动范围增大，也带来了相应的运动安全问题。
为此，公司开发了基于力反馈的机械臂运动安全与控制技术，对机械臂的运动全程进行解算、模拟与监控，保障机械臂本体及末端手术工具始终运动在安全区域。
9.末端手术工具模块化设计技术
在骨科手术中，不同术式对手术机器人有不同的要求，包括需要不同类型的图像（X线、CT），不同的标定装置和手术工具。骨科手术机器人采用模块化设计技术，通过模块的组合满足不同术式的需求，实现一机多用，目前已可以开展多种术式，且仍在持续的扩展。
10.高重复定位精度机器人工具现场装卸技术
公司产品骨科手术机器人为通用骨科手术平台，覆盖多种类型适应证与全身不同手术部位，为适应不同的手术要求，公司研发、注册并生产一系列专用工具配合手术机器人共同使用，根据手术现场需要为机械手臂装配专用手术工具，为保障每一次现场的装配都能确保综合手术精度，公司设计了专门的装卸结构与相应的高精度（微米级）加工工艺与质量保障技术。
11.骨科手术机器人批量生产精度保障与控制技术
骨科手术机器人是一种新型医用设备，产品精度性能合格并确保临床应用顺利进行是产品持续发展的关键。公司根据骨科手术的临床需求和机器人产品特点，设计出了一套骨科手术机器人性能指标和检测方法，并开发出了相应的检测装置，该方法已被手术机器人行业标准引用。
为了确保每一套手术机器人在交付后精度有保障，发生精度偏差时能够自检并提示，公司在检测装置与检测方法以及生产体系当中都内嵌了坚固的支撑环境，保障了目前装机医院手术的安全有效。
12.现场沉浸式的人机交互技术
骨科手术机器人本质上是协助医生更好完成手术的工具，在远期实现标准术式的自动化操作能力之前，离不开医生在手术当中的密切协同。通过打造围绕医生的“手术操作舱”，将手术所需关键信息，机器人动态信息，患者信息提取后直观提供给手术医生，同时让手术医生能够“足不离操作位，眼不离手术区，手可以直接控制进程”就成为关键技术。在“天玑2.0”骨科手术机器人中已经体现了这种沉浸式人机交互环境的关键要素。
13.自平衡机器人稳定支撑技术
公司产品骨科手术机器人在精度控制上居于国际先进水平，这需要一系列要素的保障。其中，为保障手术过程当中机械臂子系统处于高度平衡与稳定的状态并且方便移动，公司专门研发了自平衡机器人稳定支撑技术模块。该模块安装于机械臂子系统底座，平时处于收纳状态，在骨科手术机器人手术当中可以稳定支撑整个机械臂子系统，保障手术亚毫米级定位精度。
14.骨科手术机器人专用手术室设计与应用技术
公司的长期目标是持续推进智能骨科手术解决方案的逐步实体化落地，为配合骨科手术机器人更好的完成手术操作，为手术医生提供更好的信息获取与机器人手术全程控制手段，公司长期坚持在数字化手术室领域开拓，并且结合骨科手术机器人的软件与硬件，为医院定制骨科手术机器人专用手术室。在包括远程规划、音视频交互、专业教育、术中设备集成等领域持续进行定制化整合，该技术为应用技术，其便利程度取决于公司对机器人手术与骨科医生的深刻理解。
