上海交通大學徐凱教授:單孔腔鏡手術機器人發展蒸蒸日上,中國的“達芬奇”能否走向世界?
本文作者:小蛙 2019-09-30 16:27:36 瀏覽量:3420 評論量:0

隨著科技的進步,腔鏡手術使醫生可以通過更小的切口來實施手術,但單孔腔鏡手術的操作難度較之前的傳統腹腔鏡大為增加,而醫生使用的長桿狀手術器械只有四個自由度,遠不及物體本身的六個自由度,此外醫生還需要大量訓練來克服手眼協調與運動反向、比例不確定造成的影響,因此單孔腔鏡手術機器人的出現,解決了臨床操作的難點。

上海交通大學徐凱教授

徐凱以針對軟組織的達芬奇手術機器人為例,指出其增加關節,提升了自由度,從而能夠實現較精巧的操作,且它的醫生操作運動方向與機器人運動方向一致。而徐凱認為,最重要的是它除了兩個視覺模塊共同用立體方式呈現影響外,還有體感,形成非常自然的手眼協調。它的運動縮放也可以過濾手部顫動,因此達芬奇手術機器人在商業上取得了成功。

手術機器人將醫生從繁重的操作模式中解放出來,而從腔腸手術機器人的市場切入點來看,徐凱分析了達芬奇手術機器人如此成功且價格昂貴的原因。他認為專利門檻和法規門檻是造成達芬奇市場壟斷的最重要原因。對于消費品市場而言,實效性要求很高,需要早期就開始做專利布局,否則很難保證產品研發出來通過一系列測試后能安全銷售。

達芬奇手術機器人

在技術層面上,單孔腔鏡手術機器人都有統一的構型,必須滿足體外機械臂的運動以病人腹腔進入點為約束,無論在體內怎么移動,都不能對病人的腹腔壁產生額外牽拉,在設計和控制機器人時,都要保證一個點不能動。此外還應該有SD內窺鏡形成體感操作。徐凱表示,體感操作與力反饋是技術標配,增加手術安全性。

徐凱表示,他研究的單孔腔鏡手術機器人只用一個洞來完成所有的手術操作,因此難度較大,在整個過程中,視覺模塊和三個機械臂都要通過同一個鞘套來進入到腹腔,再實現它的操作功能,所以它的視覺模塊必須要有照明,手術要有足夠的強度和工作空間,腔鏡直徑可能是關鍵,但直徑越小越難做,如果做得非常大的話,就會變成開放手術。


EZ PortTM β型單孔腹腔鏡手術機器人系統

在產業發展上,全球腔鏡手術機器人市場幾乎國外的達芬奇手術機器人壟斷,徐凱結合求學經歷與經驗,回國研發單孔腔鏡手術機器人,并取得了不錯的成果,徐凱也表示,在國家重點研發計劃的支持下,國內手術機器人產業蒸蒸日上發展中,逐漸走向成熟、產業化。相信未來我國的手術機器人事業也會不斷推進,獲得更高的國際市場競爭力。

編后語:此文是根據上海交通大學徐凱教授于2019年5月在浙江寧波余姚舉行的第六屆中國機器人峰會上的《單孔腔鏡手術機器人產業發展》報告錄音整理摘編部分而成,題目為編者所加。


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