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攻坚底层核心技术,手术机器人跨进国产时代

来源: 科技日报   日期:2021-11-05 14:16:21  责编:娟子 刘玉辉 
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   随着技术的创新和发展,机器人已经走入寻常百姓家,频繁出现在日常生活中。不过,手术机器人作为机器人产业皇冠上的明珠,因为技术复杂、开发周期长、进入门槛高,一直是观望者众、入局者少的状态。
  近年来,许多跨国巨头纷纷通过收并购与自身体系融合方式,在手术机器人领域进行布局。中国是全球手术机器人第二大市场,近年来对手术机器人的需求不断增长,在国内创新企业的带动下,一批技术方面可媲美进口机器人的国产品牌,正在阔步走向临床。
  腔镜手术机器人是目前全球手术机器人最重要的研发方向之一,被誉为“医疗器械领域的航空母舰”。它的市场前景和商业价值已经得到了充分验证,同时,它的研发难度也是最大的,多年来被各医疗器械企业视为“科研攻坚的高地”。以前列腺癌根治术为例,由于前列腺位于人体腹腔深处,器官上布满丰富的血管和神经,且手术操作空间极其狭小,对于手术操作的精细度要求极高。如果通过传统外科开放手术,手术切口较大、术中出血较多、对周围脏器的损伤较大、患者术后并发症较多。
  2020年6月,长海医院的手术室里,泌尿外科副主任高旭教授做了一台特殊的前列腺癌根治手术,他的手术助手不再是人类医生,取而代之的,是手术机器人——图迈腔镜手术机器人,高旭教授通过操控图迈腔镜手术机器人顺利完成了这台手术。

  图迈腔镜手术机器人的研发者上海微创医疗机器人(集团)股份有限公司,11月2日在香港联交所主板刚刚成功上市,企业在研发的起步阶段经历了超乎想象的困难。
  早在项目布局的2014年,手术机器人在全球医疗器械领域都还未被引起广泛关注,业界认为距离成功的产业化、商业化还有较远距离。微创医疗机器人集团总裁何超介绍,“选定最具挑战的腔镜手术机器人作为研发目标,因为我们认为腔镜手术机器人的自主研发最有临床意义。手术机器人的底层技术是相通的,一旦突破了腔镜手术机器人研发的核心技术,‘顺势’研发其他类型手术机器人就会更有把握。”
  但起步阶段的困难还是超出想象。“研发资源非常稀缺。首先,缺乏具有手术机器人专业背景的人才,研发团队招不到人;其次,整个行业都缺乏产业配套。”何超回忆道,最初的日子里,不断鼓励团队在“几乎看不到希望的困境中”坚持下来。
  微创医疗机器人集团产品研发资深总监朱祥,是从工业自动化领域“跨”到手术机器人行业的。他说,“当时国内工业机器人发展很快,但手术机器人的零部件,需要做到像航天级别一样精细,传统工业机器人零部件供应商无法满足医疗机器人的高精密的需求。所以大家直面困难,既然买不到,就选择自己突破。”当相继攻克了光学、运动、算法、机械、电子各个子项目之后,图迈腔镜手术机器人终于研发成功。
  目前,该腔镜手术机器人已完成应用于泌尿外科手术的注册临床试验,并递交了注册申请,成为首款亦是截至目前唯一一款由中国企业研发、完成注册临床试验并递交注册申请的四臂腔镜手术机器人。该手术机器人在注册临床试验期间完成了大量首例高难度泌尿外科手术,这标志着国产手术机器人已具有在狭窄解剖空间内辅助医生完成复杂手术的能力。今年10月,该手术机器人正式启动了二期多专业、多中心临床试验,将逐步应用于普外科、胸外科、妇科等更多科室的临床治疗。
  随着人工智能领域在国家大力倡导下驶入高速发展快车道,手术机器人在骨科领域的前景开始令人瞩目。
  去年7月,一款从机械臂、导航系统到控制系统等所有核心部件全国产化的关节置换手术机器人——“鸿鹄”骨科手术机器人研发成功,填补了我国在关节置换手术机器人领域的空白。其开发团队主要成员——上海交通大学医学院附属第九人民医院骨科李慧武主任医师,带领团队利用“鸿鹄”手术机器人,成功为一位左侧膝关节疼痛多年,活动功能明显受限的69岁女性患者完成了全膝关节置换术。
  目前,鸿鹄手术骨科机器人已经完成了临床试验阶段的全部106例手术。作为一款真正意义上国产自主研发的骨科手术机器人,它正在与全球几大主流骨科手术机器人公司的产品“齐头并进”,共同引领行业趋势。
  当下,“机器人是未来医疗的发展方向”已成为共识,我国手术机器人行业正迎来快速发展的时期。在中国,手术机器人市场仍处于早期发展阶段,2020年中国手术机器人市场规模仅为4亿美元。但中国患者人数众多且对微创伤手术的需求旺盛,增长潜力巨大,预计2026年有望达到38亿美元。同时,中国手术机器人市场占全球市场的比例有望从2020年的5%增长至2026年的11%。





 

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