機器人的“手”能有多“巧”?手術室裏(lǐ),一支3D高(gāo)清電(diàn)子內窺鏡和三支彎(wān)轉自如、運動靈活的蛇形手術器械“手”,從一個2.5厘米直徑的小口中(zhōng)伸入,切割、縫合,一氣嗬成完成腹腔鏡(jìng)手術,操作延時(shí)小於80毫秒。
這隻每秒鍾可實現千次“亞毫米級”手(shǒu)術精準控製的“手”的背後(hòu),是北京術銳(ruì)機器人股份有限公司(以下簡稱“術銳(ruì)”)曆經數年自主研發的超700項知識產權(quán)及申請。更加“快、穩、準”的技術(shù)令手(shǒu)術機(jī)器人的商業應用前(qián)景更加廣闊。
走進術銳的機器人生(shēng)產車間,一台長有靈活機(jī)械臂的手術機器人吸引了記者的目光。它(tā)正在表演“徒手剝蛋”:一枚直徑2至3厘米的生鵪鶉蛋蛋殼厚(hòu)度約為0.17毫米,手術(shù)機器(qì)人正在輕鬆將蛋(dàn)殼剝離,薄如蟬翼的蛋膜與之緊密貼合,卻絲毫未破。
“這支蛇形臂是手術機器人的一(yī)部(bù)分,它擁有可大角度靈活彎轉的蛇(shé)形手術臂,伸出來7厘米即可展開工作,能(néng)夠靈活地在狹小空間內完成高難度、高(gāo)精準度的手(shǒu)術。”術銳副總經理胡慧慧告訴記(jì)者,這是我國首(shǒu)款(kuǎn)也是目前唯一一款能夠同(tóng)時覆蓋泌尿(niào)外科和婦科腹腔鏡手術操作的多科(kē)室單孔腔(qiāng)鏡手術機器(qì)人,有效填補了國內空(kōng)白。
手術機器人(rén)被稱為機器(qì)人產業皇冠上的(de)明珠。當前,手術機器人替代傳統手術是全球醫療領(lǐng)域朝“高、精(jīng)、尖”攀登的一大趨勢,它高度精確的手術(shù)操作能力,更有利於醫生進行精準的切割和縫合。
“比起4-6個多孔,單孔意味(wèi)著隻在皮膚上開一個不到3厘米的小口子來(lái)執行複雜的腹腔鏡手術,因此單(dān)孔手術機器人(rén)研製難度極高。”術銳創始人、上海交通大(dà)學教授徐凱告訴記者,很(hěn)長一段時間,國內對單孔手術機器人的研究(jiū)還隻停留在概念層麵,並未研究出(chū)實物。
從“概念”到“實物”,這條創新路,術銳走了數年。
“盡管2009年我們已(yǐ)經在(zài)實驗室裏做出了單孔機器人樣機,但這個技術當時仍有(yǒu)一些缺陷,蛇形手術工(gōng)具結構的可靠性差,負載能(néng)力弱。”徐凱說,在嚐試了無數種解決可靠性和負載能力問題的方案之後,最終實現了技術上(shàng)的(de)重大突破(pò)。
“我們獨創的蛇形手術操作臂中有十(shí)餘根超彈性鎳鈦(tài)合金(jīn)細杆從頭至尾貫(guàn)穿,每根細杆均可承受推力和拉力。打個(gè)比方,其他(tā)手術機器人驅動一個關節,像一個人用一根繩子拉車,隻能拉不能(néng)推。我們的產品,像是前麵有幾個人用繩子拉車,後麵還有幾個人在推車。因此在同樣直徑下,我們的結構負載力更(gèng)強。”徐凱說,蛇形手術操作臂也可實現彎轉方向和角度(dù)的精準控製,即使單一細杆斷裂也不影響整體運動,大(dà)幅(fú)提升了(le)臂體的可靠性。
現在,機器人的蛇形3D內窺鏡和手術(shù)操作臂能(néng)夠自單孔進入人體,在患者體(tǐ)內(nèi)進行全方位、大範圍的(de)運動,兼顧高負載力和精(jīng)細操控(kòng)能力。
據了(le)解,這款單孔腔(qiāng)鏡手術機器人目前已提出全球知識產權申請700餘項,其中已授權知識產權近400項,擁有完(wán)全自主知(zhī)識產權。近日,它又成功完成(chéng)一次遠(yuǎn)程手術。位於上(shàng)海的海(hǎi)軍軍醫(yī)大學第(dì)一附屬醫院泌尿外科王(wáng)林輝教(jiāo)授團隊通過5G與遠在2400餘公裏(lǐ)外的一家醫院連線,成功實施一次單孔的輔助腹腔鏡左側腎囊腫去頂減壓術。
作為微創外科手術革命性的創新成果,隨著技術的日益成熟,手(shǒu)術機器人的市場規模正(zhèng)在不斷擴大。賽迪顧(gù)問醫藥健康產業(yè)研究中心分析師(shī)王旭表示,2023年全球(qiú)手術機器人市場規模達180億美元,其中中國手術機(jī)器(qì)人市(shì)場規模(mó)為15億美元,在全球占比為8.3%。預計(jì)到2030年中國(guó)手(shǒu)術機(jī)器人市(shì)場規模將達到100億美元,在全球占比將提高至12.2%。
“把(bǎ)千千萬(wàn)萬的產品賣出(chū)去,並且能夠在手術室裏安全使用,這是個容不得半點馬虎的挑戰。”徐凱說:“腔鏡手術機器人是手術機器人最大細分市場,下一步(bù),我們將朝著更精準、更敏捷、更穩定的技術高峰發起挑戰。”