在骨科領域中，醫工融合主要方向是骨科有限元分析、骨科數字解剖(三維重建)、骨科虛擬仿真手術、骨科快速成型技術、骨科逆向工程技術、計算機輔助設計與制造(CAD/CAM)技術、術前規劃、計算機輔助骨科導航手術、骨科遠程手術及骨科機器人手術等；一部分比較成熟的人工智能及其相關技術（包括智能化的計算機軟件和機械電子設備）已經開始進入或探索進入臨床應用，如計算機輔助檢測、輔助診斷系統、穿戴設備和遙感遙測系統、生物信息學技術等；一大批基于計算機或IT技術的現代醫學新技術也不斷進入臨床使用，如基因診斷與基因操作技術、生物醫學工程技術、新藥合成技術（包括藥物分子的設計與制造）、3D打印技術、AR/VR/MR技術等。
依靠強醫工結合的研發路徑，旨在打造具有核心競爭力的矩陣式的產品布局， 形成“設備+耗材+服務”的長期發展模式。醫理工專家攜手，對難題進行集中“會診”，經共同努力，完成技術開發、發表文章、申請專利、技術轉讓等醫理工專家共同受益的局面。
?1.輔助脊柱椎板切除手術機器人系統產品研發
研究內容：面向椎板減壓手術機器人對易用性、可靠性、 穩定性以及臨床適應性等需求，研究椎板減壓手術機器人的自主規劃、人機協同、安全有效的局部自主操作等關鍵技術，提升人機交互性能和手術智能化水平。研究機器人臨床操作規范與手術室兼容性設計，建立椎板切除機器人手術臨床評價方法，提升臨床適應性。完成藥監局規定的產品檢測與臨床試驗，實現產品化。
考核指標：輔助脊柱椎板切除手術機器人整機系統獲得三類醫療器械許可證；實現機器人自動規劃和局部自主操作，切除效果與術前手術規劃相比體積相差≤5%；建立手術效果評估體系，術后感知功能及視覺模擬評分法（VAS）評分明顯改善；
申請/獲得發明專利不少于 5 項，在不少于 5 家醫院開展不少于 60 例臨床示范應用，產品技術成熟度≥8 級。
2.經皮脊柱內鏡手術機器人技術及系統
研究內容：面向經皮脊柱內鏡手術空間狹小、操作靈活性不足、手術風險高等問題，研究適應于脊柱內鏡手術操作需求的剛柔耦合機器人機構、狹窄水環境下的多源信息感知與影像融合、視覺增強引導與人機協同安全控制等關鍵技術；研制狹小空間脊柱內鏡操作機器人系統，實現脊柱內鏡下剝離、探查、夾持、燒灼、切削等手術操作功能，建立機器人手術操作流程及規范，開展實驗驗證。
考核指標：研制經皮脊柱內鏡手術機器人系統，實現內鏡下剝離、探查、夾持、燒灼、切削等靈巧精細操作；手術通道直徑≤10mm，末端自由度≥4，活動范圍≥30×20×20mm3，末端負載≥5N，操作誤差≤0.5mm，主從操作響應時間≤100ms；
完成動物實驗 10 例，標本手術實驗 5 例，成功率優于 90%；系統技術成熟度≥7 級；申請/獲得不少于 5 項發明專利。
3.使用深度學習的 X 射線骨折分類：設計可靠方法的基準
分析和評估一系列論文，根據不同的深度學習技術對骨折進行分類的應用，以選擇每篇論文的優點并試圖劃定一個廣義的策略。合理地確定一個計算機輔助診斷 (CAD) 系統可節省大量時間并減少誤診的次數。
4.智能CT骨折智能分析系統
CT骨折智能分析系統采用多視圖三維重建、分部位獨立展示、最佳視角一鍵呈現。從病灶檢出、圖像一鍵回傳 PACS 到結構化報告自動生成，AI 全程優化。具備“精準肋骨定位，秒級骨折檢出，直觀提示病灶”等一系列特點，以高敏感性輔助醫生快速、高效、精準地完成肋骨的診斷，避免錯診和漏診。
5. 羅森博特、北京航空航天大學、北京積水潭醫院采取醫工企結合的形式，研發全球首個智能化骨折復位機器人
針對創傷骨科手術中難度最高的骨盆骨折復位，北京羅森博特科技有限公司（下稱羅森博特）推出全球首個智能化骨折復位機器人。該系統可實現從骨折復位到定位的全流程智能化輔助，針對不同層級手術的需求提供模塊化的解決方案，實現三維實時導航定位、自動手術規劃、自動骨折復位操作，完成從骨折閉合復位到微創固定全手術全流程的智能化手術操作，大幅度提高骨盆骨折手術精度，提升手術治療效果。目前，羅森博特的智能化骨折復位機器人產品已開展多中心注冊臨床試驗。此前，該系統已在北京積水潭成功完成了22例科研臨床試驗。
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