機器人的“手”能有多“巧”？手術室里，一支3D高清電子內(nèi)窺鏡和三支彎轉自如、運動靈活的蛇形手術器械“手”，從一個2.5厘米直徑的小口中伸入，切割、縫合，一氣呵成完成腹腔鏡手術，操作延時小于80毫秒。
這只每秒鐘可實現(xiàn)千次“亞毫米級”手術精準控制的“手”的背后，是北京術銳機器人股份有限公司（以下簡稱“術銳”）歷經(jīng)數(shù)年自主研發(fā)的超700項知識產(chǎn)權及申請。更加“快、穩(wěn)、準”的技術令手術機器人的商業(yè)應用前景更加廣闊。
走進術銳的機器人生產(chǎn)車間，一臺長有靈活機械臂的手術機器人吸引了記者的目光。它正在表演“徒手剝蛋”：一枚直徑2至3厘米的生鵪鶉蛋蛋殼厚度約為0.17毫米，手術機器人正在輕松將蛋殼剝離，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部分，它擁有可大角度靈活彎轉的蛇形手術臂，伸出來7厘米即可展開工作，能夠靈活地在狹小空間內(nèi)完成高難度、高精準度的手術。”術銳副總經(jīng)理胡慧慧告訴記者，這是我國首款也是目前唯一一款能夠同時覆蓋泌尿外科和婦科腹腔鏡手術操作的多科室單孔腔鏡手術機器人，有效填補了國內(nèi)空白。
手術機器人被稱為機器人產(chǎn)業(yè)皇冠上的明珠。當前，手術機器人替代傳統(tǒng)手術是全球醫(yī)療領域朝“高、精、尖”攀登的一大趨勢，它高度精確的手術操作能力，更有利于醫(yī)生進行精準的切割和縫合。
“比起4-6個多孔，單孔意味著只在皮膚上開一個不到3厘米的小口子來執(zhí)行復雜的腹腔鏡手術，因此單孔手術機器人研制難度極高。”術銳創(chuàng)始人、上海交通大學教授徐凱告訴記者，很長一段時間，國內(nèi)對單孔手術機器人的研究還只停留在概念層面，并未研究出實物。
從“概念”到“實物”，這條創(chuàng)新路，術銳走了數(shù)年。
“盡管2009年我們已經(jīng)在實驗室里做出了單孔機器人樣機，但這個技術當時仍有一些缺陷，蛇形手術工具結構的可靠性差，負載能力弱。”徐凱說，在嘗試了無數(shù)種解決可靠性和負載能力問題的方案之后，最終實現(xiàn)了技術上的重大突破。
“我們獨創(chuàng)的蛇形手術操作臂中有十余根超彈性鎳鈦合金細桿從頭至尾貫穿，每根細桿均可承受推力和拉力。打個比方，其他手術機器人驅動一個關節(jié)，像一個人用一根繩子拉車，只能拉不能推。我們的產(chǎn)品，像是前面有幾個人用繩子拉車，后面還有幾個人在推車。因此在同樣直徑下，我們的結構負載力更強。”徐凱說，蛇形手術操作臂也可實現(xiàn)彎轉方向和角度的精準控制，即使單一細桿斷裂也不影響整體運動，大幅提升了臂體的可靠性。
現(xiàn)在，機器人的蛇形3D內(nèi)窺鏡和手術操作臂能夠自單孔進入人體，在患者體內(nèi)進行全方位、大范圍的運動，兼顧高負載力和精細操控能力。
據(jù)了解，這款單孔腔鏡手術機器人目前已提出全球知識產(chǎn)權申請700余項，其中已授權知識產(chǎn)權近400項，擁有完全自主知識產(chǎn)權。近日，它又成功完成一次遠程手術。位于上海的海軍軍醫(yī)大學第一附屬醫(yī)院泌尿外科王林輝教授團隊通過5G與遠在2400余公里外的一家醫(yī)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(chuàng)外科手術革命性的創(chuàng)新成果，隨著技術的日益成熟，手術機器人的市場規(guī)模正在不斷擴大。賽迪顧問醫(yī)藥健康產(chǎn)業(yè)研究中心分析師王旭表示，2023年全球手術機器人市場規(guī)模達180億美元，其中中國手術機器人市場規(guī)模為15億美元，在全球占比為8.3%。預計到2030年中國手術機器人市場規(guī)模將達到100億美元，在全球占比將提高至12.2%。
“把千千萬萬的產(chǎn)品賣出去，并且能夠在手術室里安全使用，這是個容不得半點馬虎的挑戰(zhàn)。”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，我們將朝著更精準、更敏捷、更穩(wěn)定的技術高峰發(fā)起挑戰(zhàn)。”
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