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术锐手术机器人:“黑马”养成记

拥有完全自主知识产权,可填补国内空白
2022-05-02 05:00:00
来源:中国高新技术产业导报 作者:王查娜 评论:0


2021世界机器人大会上,北京术锐技术有限公司携最新的原创单孔腔镜手术机器人亮相展会。  图片来源:术锐

  王查娜

  腔镜手术机器人,被誉为机器人领域王冠上的明珠,它改变了传统腹腔镜手术模式,使手术更精准灵活。作为其中的佼佼者,单孔腔镜手术机器人获业界认可。

  国内一直鲜有能和美国直观外科公司达芬奇(da Vinci)手术机器人抗衡的企业,北京术锐技术有限公司填补了国内单孔腔镜手术机器人的空白。作为专精特新企业,术锐拥有全链条关键技术自主知识产权,成为单孔腔镜手术机器人赛道一匹“黑马”。

  截至目前,术锐已在全球范围提交专利申请390余件,获得美国等国外授权专利26件、中国授权专利128件,以中国原创突破了国外20余年的技术壁垒,整体技术比肩国际先进水平。北京术锐技术有限公司创始人、上海交通大学教授徐凯,近日接受了本报的专访。

  学成回国创业

  术锐的创新之路和创始人徐凯关系紧密。徐凯是上海交通大学教授、博导,早年在美国哥伦比亚大学攻读博士,在校期间曾获得杰出校长奖学金,师从被誉为“手术机器人之父”的Russell H. Taylor教授。“接触手术机器人这个领域,是从2004年到美国留学开始。当时,达芬奇手术机器人刚刚一统天下,我的导师告诉我,在未来20年的专利保护期之内,没有任何企业能够在商业领域对它造成威胁。当时我暗下决心,希望可以做出新一代手术机器人。从那时起,我开始研究蛇形的手术工具,让它以单孔这样更微创的方式执行手术。”

  2004-2009年期间,徐凯在美国做了很多开创性的研究,“我们当时在实验室做的单孔机器人是世界首例,比达芬奇后来推出的单孔机器人更早。2009年,我们在大学已经完成原理样机,但是当时有些关键技术问题没有解决。如果这些技术问题不解决,是不能真正走上临床造福病患的。”为让科研成果落地开花,徐凯决定回国。

  坚守科学报国初心,牢记科技强国使命。带着对祖国强烈的热爱和归属感,徐凯在2010年初踏上了回国路。

  回国后,徐凯在上海交通大学担任教授、博士生导师,继续深研单孔手术机器人技术,“2010-2017年期间,我带领我的几届硕士和博士生,把研究成果在临床上可能碰到的关键问题一一解决,包括臂体的可靠性、负载能力、可消毒灭菌性等。很多技术问题都是回国后解决的,通过多次失败反复打磨,逐渐形成了完整的技术体系。”

  拥有完全自主知识产权

  由于可以减少病人手术创伤,单孔手术机器人一直有显著的临床需求,而对于手术医生而言,单孔手术机器人更是优势显著。术锐腔镜手术机器人在执行手术时,主刀医生只需坐于主控台车前,在3D显示器中的立体高清影像的引导下,操控各种手术工具,即可完成多个适应症的精准微创治疗。主刀医生的手部操作,经过遥操作算法的比例缩放和智能抖动过滤,被无缝转换为手术执行臂的精准运动。因此,相比运用手动器械,主刀医生操作更直观、运动更精准、控制更灵活。

  对于使用手术机器人是否会提高成本,徐凯说:“采用手术机器人来做手术的收费可能比医生用普通腔镜的方式高一点,但类似前列腺癌这样的重大手术,病患在术后隔天就可出院。因为病人体表只有一个创口,对其处理保护更方便,所以伤口恢复得较快。”

  据了解,术锐手术机器人采用具有自主知识产权的高刚性连续体蛇形手术执行臂,可以在患者体内独立实现 6+1自由度的全维运动。由此,术锐手术机器人不仅能够轻松实现单孔术式,在狭小的空间中自如地闪转腾挪,灵活地完成各种复杂的手术操作,更能推广至多孔和经自然腔道的术式,也无需借助体外机械臂在术中病人体外的摆动,克服了现有多孔手术机器人的体外机械臂因术中碰撞而导致的风险,提高了手术执行的安全性。

  上海瑞金医院副院长赵任表示,对病人而言,单孔机器人手术只需在腹部做3-4cm切口,即可完成结直肠癌根治术,此类手术具有明显的微创优势,患者术后恢复更快。今年年初,赵任教授完成了我国首台具有完全自主知识产权的单孔手术机器人外科手术,是国产单孔机器人在外科领域的首例应用。这次的手术机器人就是由术锐自主研发的单孔手术机器人。2021年,术锐单孔已在全国泌尿外科多中心开展广泛临床手术,并且手术机器人系统在术中均表现优异,病人恢复良好。

  对原始创新的关注和热爱

  术锐成立伊始,瞄准第三代单多孔通用型微创腔镜手术机器人系统,致力于完全自主的研发、生产和销售,创新核心自主知识产权全链条关键技术。

  “这些年我们遇到了无数的困难,每天都在解决各式各样的难题。但是这很正常,任何一个原创性的产品研发过程中都不可避免地会碰到这些问题。我们最先解决的是原理性的技术问题,包括可形变的手术工具弯转的过程中怎样实现精准控制;解决这个问题后,我们发现对医疗标准、医疗法规了解甚少,根据法规的要求,我们又对机械的设计进行改进,使其合规;进行动物实验时又发现机器的形态不如医生预想的好用,不得不再进行调整。经过这些反复摸索,最后变成今天样机的形态。”徐凯说。

  术锐虽已采用了和传统手术机器人不同的全新原创性技术路线,但出于对知识产权的尊重,在研发过程中还是引入了积极的侵权风险预警机制。目前,术锐的第三代单多孔通用型微创腔镜手术机器人系统,已在临床上使用百例以上。

  对标对手,达芬奇手术机器人针对多孔和单孔术式要配置不同的系统,而术锐则可通过同一套系统完成多孔和单孔两种术式,做到跨科室多适应症的治疗,能提供更广泛的临床应用,不仅实现了优质的国产化替代,也将造福更多患者。

  据了解,国内腹腔机器人手术虽然在蓬勃发展,但整体上还是刚刚起步。达芬奇手术机器人每年在全球完成120万例手术,在中国完成的手术量也在快速增长。中国手术机器人产业还处于相对早期的状态。

  目前,术锐已经完成B+轮融资,徐凯说:“我们始终把创新放在公司发展头等重要的地位。我们的下一代产品会比较好地兼容单孔和多孔两种方式以及经自然腔道的方式。希望下一代术锐手术机器人可以真正做到“对症下药”,病人的病情轻就用单孔方式治疗,病人的病情复杂,我们就因病而异用多孔的方式治疗。我们的愿望是,用最合适的手段完成每个病患的治疗。”

(责任编辑:)

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