心臟外科手術一直以其復雜操作和精準要求堪稱外科中的巔峰。秉承“十四五”國家科技創新部署安排,科技部國家重點研發計劃實施“智能機器人”重點專項。近日,中華人民共和國工業和信息化部產業發展促進中心發布了國家重點研發計劃“智能機器人”重點專項2022年度第二批項目立項名單,來自中關村醫療器械園的北京術銳技術有限公司申報的“單孔心臟外科手術機器人關鍵部件研發及系統集成”項目獲得立項批復。山不讓塵,川不辭盈,及鋒而試,恰逢其時,北京術銳為國分憂義不容辭,又一次向“卡脖子”關鍵核心技術發起沖鋒攻關。
“單孔心臟外科手術機器人關鍵部件研發及系統集成”的成功立項,將填補單孔機器人技術在心臟外科領域應用的空白,拉開了原創單孔手術機器人在心臟外科手術領域探索的序幕,體現了國家對北京術銳在單孔機器人核心技術積累、創新和研發各方面能力的肯定。
在科技部的支持下,北京術銳技術有限公司攜手中國醫學科學院阜外醫院深圳醫院(深圳市孫逸仙心血管醫院)、阜外華中心血管病醫院、上海交通大學、南開大學、中國人民解放軍海軍軍醫大學第一附屬醫院、浙江大學醫學院附屬第一醫院、北京交通大學、中國科學院自動化研究所、中國醫學裝備協會一起,挑戰心外科手術機器人技術制高點,力求實現微創外科新突破。
受技術限制,心外機器人尚未廣泛應用
傳統的心臟外科手術需鋸開胸骨,切口長達20-30cm,創傷大、出血多、恢復慢,患者需要面臨諸多術后風險,如胸廓穩定性降低、胸骨愈合不良甚至縱隔感染等等。
隨著微創技術在外科手術領域的發展,自1998年世界第一例機器人輔助心臟手術起始,二十年多間多孔腔鏡手術機器人技術不斷在心臟外科領域探索。由于心臟手術具有狹小空間、精細結構和高操作風險的特征,其對于手術的精細、精準、穩定操作具有極致的要求,而現今的多孔機器人受限于缺失的觸覺力反饋、不足的操作穩定性、欠缺的高精度操作臂以及高昂的成本費用等,使得國內外的多孔機器人心臟手術始終未能普及。
基于獨創單孔技術,邁向心外手術機器人技術巔峰
受制于心臟手術極高的操作難度要求和現有多孔機器人的技術困境,對多孔機器人輔助心外科手術的探索多年間止步不前。術銳單孔腔鏡手術機器人作為中國首臺通過創新醫療器械特別審查程序的單孔手術機器人,憑借其獨創的“可形變對偶連續體機構”這一核心技術,以搭載鎳鈦合金的蛇形手術臂向這一領域發起挑戰,立志攻克心外科領域手術機器人操作的技術難關。
術銳手術機器人獨有的單孔蛇形手術臂在定位臂的安全性、運動靈活性和負載可靠性有顯著優勢:內窺鏡可八方翻轉,視野調節靈活范圍大;體外定位臂間距固定,減少了機械臂術中碰撞的風險;手術臂可全周任意方向彎轉,縫合精細靈活。目前,術銳單孔手術機器人已在泌尿外科完成167例多中心隨機對照注冊臨床試驗,手術成功率100%。與此同時,術銳還不斷引領術式創新,包括全國首例單孔機器人經膀胱入路前列腺癌根治術、全球首例純單孔機器人腹膜外腎上腺腫瘤切除術等在內的多個國際開創性術式。術銳手術機器人成功的外科臨床使用經驗,堅定了術銳持續拓展微創外科創新領域的信心。
基于諸多臨床試驗經驗以及創新精神,并在先期核心科學問題已全面解決的基礎上,術銳有望突破狹窄空間下機器人機構構型與末端執行器設計、多維力感知技術、手術目標圖像識別及術區動態跟蹤控制技術和主從遙操作等技術難題,為心外科醫生提供更安全、穩定、高效的手術工具,為心臟疾病患者帶來福音。

▲術銳獨創的單孔蛇形手術臂
獲科技部資助,術銳聯合阜外等頂級醫療科研機構共克“卡脖子”難關
心臟外科手術機器人是革命性的智能化微創外科手術工具,是體現一個國家高端醫療裝備制造水平的巔峰性標志產品,科技部對其在國內的發展和原創自主可控非常重視。
在科技部的支持下,北京術銳攜手中國醫學科學院阜外醫院深圳醫院,協同阜外華中心血管病醫院、中國人民解放軍海軍軍醫大學第一附屬醫院、浙江大學醫學院附屬第一醫院為臨床支持,以上海交通大學、南開大學、北京交通大學、中國科學院自動化研究所為學術科研支持,以中國醫學裝備協會為行業平臺,真正實現產、學、研、醫的有機結合,開展創新研發、 推進成果轉化,實現創新鏈與產業鏈的連續整合。
北京術銳將以完成新一代單孔心臟外科手術機器人的關鍵技術研發和系統集成為目標,建立機器人單孔心臟手術操作流程和規范,開展實驗驗證,力爭在全球率先實現高端心臟單孔手術機器人系統的落地。
借此國家重點研發計劃,術銳單孔機器人有望攻克心臟外科的手術難題,提供更安全、創傷更小、操作更靈活的機器人手術,成為代表“高端醫療裝備、中國自主智造”的標志性產品,進入全球市場競爭,讓更多百姓受益于先進機器人技術帶來的醫療品質提升。