上海交通大学徐凯教授:单孔腔镜手术机器人发展蒸蒸日上,中国的“达芬奇”能否走向世界?
本文作者:小蛙 2019-09-30 16:27:36 浏览量:3598 评论量:0

随着科技的进步,腔镜手术使医生可以通过更小的切口来实施手术,但单孔腔镜手术的操作难度较之前的传统腹腔镜大为增加,而医生使用的长杆状手术器械只有四个自由度,远不及物体本身的六个自由度,此外医生还需要大量训练来克服手眼协调与运动反向、比例不确定造成的影响,因此单孔腔镜手术机器人的出现,解决了临床操作的难点。

上海交通大学徐凯教授

徐凯以针对软组织的达芬奇手术机器人为例,指出其增加关节,提升了自由度,从而能够实现较精巧的操作,且它的医生操作运动方向与机器人运动方向一致。而徐凯认为,最重要的是它除了两个视觉模块共同用立体方式呈现影响外,还有体感,形成非常自然的手眼协调。它的运动缩放也可以过滤手部颤动,因此达芬奇手术机器人在商业上取得了成功。

手术机器人将医生从繁重的操作模式中解放出来,而从腔肠手术机器人的市场切入点来看,徐凯分析了达芬奇手术机器人如此成功且价格昂贵的原因。他认为专利门槛和法规门槛是造成达芬奇市场垄断的最重要原因。对于消费品市场而言,实效性要求很高,需要早期就开始做专利布局,否则很难保证产品研发出来通过一系列测试后能安全销售。

达芬奇手术机器人

在技术层面上,单孔腔镜手术机器人都有统一的构型,必须满足体外机械臂的运动以病人腹腔进入点为约束,无论在体内怎么移动,都不能对病人的腹腔壁产生额外牵拉,在设计和控制机器人时,都要保证一个点不能动。此外还应该有SD内窥镜形成体感操作。徐凯表示,体感操作与力反馈是技术标配,增加手术安全性。

徐凯表示,他研究的单孔腔镜手术机器人只用一个洞来完成所有的手术操作,因此难度较大,在整个过程中,视觉模块和三个机械臂都要通过同一个鞘套来进入到腹腔,再实现它的操作功能,所以它的视觉模块必须要有照明,手术要有足够的强度和工作空间,腔镜直径可能是关键,但直径越小越难做,如果做得非常大的话,就会变成开放手术。


EZ PortTM β型单孔腹腔镜手术机器人系统

在产业发展上,全球腔镜手术机器人市场几乎国外的达芬奇手术机器人垄断,徐凯结合求学经历与经验,回国研发单孔腔镜手术机器人,并取得了不错的成果,徐凯也表示,在国家重点研发计划的支持下,国内手术机器人产业蒸蒸日上发展中,逐渐走向成熟、产业化。相信未来我国的手术机器人事业也会不断推进,获得更高的国际市场竞争力。

编后语:此文是根据上海交通大学徐凯教授于2019年5月在浙江宁波余姚举行的第六届中国机器人峰会上的《单孔腔镜手术机器人产业发展》报告录音整理摘编部分而成,题目为编者所加。


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