封面新闻记者 朱珠
11月28日,一场跨越2000多公里的远程手术在四川大学华西第二医院和西藏自治区妇产儿童医院的配合下成功完成,这是全球首例远程单臂单孔机器人手术。当更加清晰的成像系统放宽视野,医生通过控制机器人精准操刀,机械臂以毫秒级的反应时间迅速移动,在腔镜手术、血管介入手术、口腔手术、骨科手术等操作中,运用人工智能、数字化等技术手段提高精准度已不再新鲜。
以聚光灯下的顶尖手术机器人“达芬奇”为例,其在国内得到了广泛和熟练应用,并进一步验证了手术机器人市场需求和前景。在相关政策促进下,近年来国内企业加大投入,国产手术机器人脚步跟进快跑,在技术和产品形态上摸索创新,以不断降低的成本打破垄断壁垒,并助力优质医疗资源持续下沉。
近日,记者走进成都本地相关医疗装备企业,探访手术机器人发展进程中的瓶颈与趋势。
华西精创神经可视化脊柱微创手术导航系统
成为医生“左膀右臂”
手术机器人加速国产商业化进程
2000年直觉外科的“达芬奇”手术机器人上市,开创了外科手术的机器人时代,在全球手术机器人市场范围内多年处于垄断地位。数据显示,截至2024年三季度末,全国已有超过400台达芬奇手术机器人投入使用,已服务超60万名中国患者,但“达芬奇”在中国市场每台售价高达约3000万元人民币左右,且每年收取的耗材维护费用也居高不下。
在此背景下,复星医药与美国直观医疗在中国组建合资公司直观复星,正在实现达芬奇手术机器人的国产化。今年6月,直观复星总部产业基地在上海启用,公司在今年进博会期间宣布,首台国产达芬奇机器人将装进民营医院。
过去5年国内手术机器人行业发展迅速崛起,微创机器人、天智航等多家公司产品也进入商业化阶段。据沙利文数据披露,估计到2026年达到38.4亿美元,全球2020—2026年复合增速预计为26.2%,国内为44.3%,超过全球18.1%,国内市场潜力巨大。
12月6日,成都博恩思医学机器人有限公司研发制造的手术机器人,完成了全球第100例注册临床手术。据了解,这一国产化手术机器人价格只有“达芬奇”的三分之一左右。
不仅有多家企业在机器人赛道发力,位于成都高新区AI创新中心的华西医疗机器人研究院,实现了四川大学华西医院、四川大学匹兹堡学院、天府锦城实验室的“强强联合”。目前,研究院同步开展28款医疗器械研发,其中心血管介入手术机器人、神经可视化脊柱微创手术导航系统都在进一步等待临床应用。
多模态Ai+纯视觉感知
重新定义手术机器人实时导航
手术机器人本质上是手术辅助工具,协助医生完成术中定位、切断、穿刺、止血、缝合等操作,但仍然需要医生的专业技能和经验来指导和控制。不难看出,手术机器人和辅助驾驶之间有着微妙关联,外科医生就像驾驶汽车一样,操作精密的机器人手臂,因此导航定位便尤为重要。
“常规的血管介入手术,医生几乎是半盲状态穿导丝,对医生的经验要求极高,因此导航和手感是很大的难题。”华西医疗机器人研究院精创睿介团队工程师罗琪介绍,心血管介入手术机器人不仅保留了力反馈,还利用多模块数据视觉感知系统,给医生从视觉和手感上都带来更直观和统一的反馈。
工作人员正在进行导航操作
导航定位也是口腔种植领域的一大痛点,高精度的“导航”基于患者的目标位置和患部结构,精准规划路径和角度,可以让医生不走“弯路”,并更加精准、安全、高效地完成手术。
11月28日,记者在方田医创(成都)科技有限公司的办公室内看到,工作人员正在操作一台牙科治疗机,但这并非一台简单的仪器。公司创始人田怡然告诉记者,其搭载了TARS手术系统,是结合人工智能、计算机视觉、混合现实等前沿技术的全流程数字化治疗体系,并首先运用在种植牙领域。
方田医创(成都)科技有限公司自主研发的TARS手术系统。
“传统的动态导航非常耗时,需要数十分钟,通过机器视觉的方式和空间算法的简化,导航只要秒级就能实现自动配准。”田怡然称,在医生无菌环境操作的同时,可以戴上头显设备,通过混合现实解决其手眼协调问题。目前方田医创的第一代设备预计明年开始销售,第二代设备已在加紧研发,将加入具备柔性任务能力的机械臂,实现更加智慧的辅助能力。
高门槛、大投入、长周期背后
让优质医疗资源实现下沉
据不完全统计,从2015年开始,国家对于手术机器人的发展,在审批、配置、医保、技术、应用等方面均给予了大力鼓励和支持。2010年以后,各大高校、研究所及企业纷纷加大手术机器人研发力度,共同推动中国手术机器人行业发展进入新阶段。
经历十余年的瓶颈突破,手术机器人作为新一代高端医疗装备,成为医疗行业智能化、数字化、微创化、精准化发展的必经之路。动脉网发布的一份产业报告显示,达芬奇手术机器人从不可替代性切入,聚焦一般医生难解决的高难度手术。
但经皮穿刺、神外、口腔、眼科手术机器人基本与国外产品实现同步发展,经自然腔道处于快速跟随阶段,血管介入在一定程度上领先国外。
手术机器人真正走进手术室,在有充分技术积累的前提下,也需要大量的人力、财力支撑。华西医疗机器人研究院常务副院长孙淼坦言:“比如心血管介入机器人的研发就是一个漫长的过程,从立项到拿证顺利的话至少需要5年时间,投入资金预计也在5000万元以上,涉及的技术学科非常复杂,包括机械控制、导航、Ai软件,需要复合型人才加入,最终临床试验也要进行不断迭代。”
华西医疗机器人研究院常务副院长、华西精创医疗科技(成都)有限公司总经理孙淼
巨大投入背后,手术机器人解决的不仅仅是医疗精准化的难题,同时也在推动医疗资源的平等分配。田怡然认为,以自主研发把成本压到最低,通过借助华西口腔医院生态研发的手术机器人,可以让城市与偏远山区的人们,都能享受到同等的治疗服务。
“手术机器人的应用在国内虽然处于早期阶段,但未来可以从根本上解决我国医疗资源不平衡的矛盾。将优质医疗技术送达偏远地区,手术机器人可以弥补医生资源不足的问题,把顶级医院优秀医生的经验转化成机器人产品,复制到县域医疗机构,以同等的诊疗水平惠及更多患者。”孙淼说。
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