面向髋关节发育不良这一我国高发疾病，上海交通大学郑国焱团队研发了环髋臼截骨术手术机器人系统，为该疾病的手术治疗提供全新的解决方案。项目通过研发髋关节疾病智能诊断算法、髋关节矫形智能手术规划算法、基于虚拟约束技术的机器人辅助截骨系统，解决环髋臼截骨术在临床治疗中的“规划难”、“操作难”、“辐射大”三大挑战，以提高手术精准度，降低手术难度与技术门槛，减少病人创伤，推动髋关节发育不良疾病诊疗技术发展。

研究亮点：

Ø 术前多模态图像的髋关节疾病智能诊断

Ø 个性化的环髋臼截骨术智能手术规划

Ø “手-眼-脑”架构的髋关节截骨手术机器人

Ø 虚拟约束技术的人机协同系统，实现精准安全的机器人辅助截骨

Ø 基于增强现实引导的直观精准导航

行业价值

 解决传统保髋手术中对患者而言存在“手术风险高”、“手术时间长”、“手术出血多”的痛点。

 通过本系统可以降低手术风险、缩短手术时间、减少手术出血。

 解决传统保髋手术中对主刀医生而言存在“手术难度大”、“手术依赖医生经验和水平”、“劳动强度重”的痛点。

 通过本系统可以降低手术难度、提升手术精准性和安全性、提高保髋手术普及率、扩大手术量、减轻医生劳动强度。

产业化进程

项目负责人深耕骨盆疾病的计算机辅助诊疗技术，曾在瑞士伯尔尼大学工作二十余年。该技术已获得中国授权发明专利10项，获批软件著作权7项，其中多模态医学影像信息处理和智能计算技术获得2024年上海市自然科学技术二等奖，且该项目获得多项交大和上海市科委概念验证项目与产业化项目资助。团队产业化经验丰富，负责主导研发的多项技术已由多家国际知名公司完成产业化。

相关发明专利：1) 一种医学图像三维重建方法、介质及电子设备，CN202110852024.X2) 医学影像设备校准方法、装置、存储介质及电子设备，CN202310699874.X3) 用于椎板磨削手术的动态追踪方法、介质及电子设备，CN202210955768.94) 多器官分割方法、训练方法、介质及电子设备，CN202211185528.15) 手术流程和手术器械联合检测方法、介质及电子设备，CN202210842992.76) 标定参数的精度验证方法、介质及电子设备，CN202111027674.77) 手眼标定方法、机器人、介质及电子设备，CN202111080613.78) 一种脊柱影像分割方法、介质及电子设备，CN202110431840.39) 一种医学图像分割方法、介质及电子设备，CN202110265567.110) 一种手术导航装置、系统、标定方法、介质及电子设备，CN202110282432.6

团队简介

郑国焱，上海交通大学长聘教授、博导，瑞士伯尔尼大学博士。现担任上海交通大学医疗机器人研究院副院长，领域为智能诊疗技术。在2019年1月加入上海交通大学以来，以项目负责人身份获得国家自然科学基金重点支持项目1项，面上项目1项；以课题负责人身份获得科技部国家重点研发课题2项，上海市科委“科技创新行动计划”高新技术领域重大项目课题1项。已发表国际期刊SCI论文185篇，至2026年8月5日Google引用次数达12300次。连续5年入选斯坦福大学发布的全球顶级科学家“终身”及“年度”科学影响力榜单。部分研究成果获得2025 年 MICCAI CARE 肝脏分割挑战赛最佳性能奖（第一名）、2024年上海市自然科学奖二等奖、2023年 MICCAI EndoVis国际算法挑战赛美敦力PITVIS Award （第一名）、2023年MICCAI FLARE 国际算法挑战赛Winner Finalist Award（第二名）、2022年MICCAI EndoVis国际算法挑战赛IHU Surgical Action Triplet Award （第二名）、 2022年MICCAI AE-CAI, CARE and OR 2.0国际联合研讨会杰出论文奖、2019年全球医疗机器人创新设计大赛一等奖等奖励。获得8项欧洲和美国专利以及10项中国专利，在Springer和Elsevier出版编著3部。现为IEEE TMI, Neural Networks, IEEE JBHI, 和Journal of Computerized Medical Imaging and Graphics等国际著名杂志的Associate Editor。