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        新華通訊社主管

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        一個(gè)計(jì)量單位里的創(chuàng)新力|1毫米精準(zhǔn)控制造就機(jī)器人巧“手”
        2024-06-11 記者 張漫子 王皓然 來源: 經(jīng)濟(jì)參考報(bào)

          機(jī)器人的“手”能有多“巧”?手術(shù)室里,一支3D高清電子內(nèi)窺鏡和三支彎轉(zhuǎn)自如、運(yùn)動靈活的蛇形手術(shù)器械“手”,從一個(gè)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(shù),操作延時(shí)小于80毫秒。

          這只每秒鐘可實(shí)現(xiàn)千次“亞毫米級”手術(shù)精準(zhǔn)控制的“手”的背后,是北京術(shù)銳機(jī)器人股份有限公司(以下簡稱“術(shù)銳”)歷經(jīng)數(shù)年自主研發(fā)的超700項(xiàng)知識產(chǎn)權(quán)及申請。更加“快、穩(wěn)、準(zhǔn)”的技術(shù)令手術(shù)機(jī)器人的商業(yè)應(yīng)用前景更加廣闊。

          走進(jìn)術(shù)銳的機(jī)器人生產(chǎn)車間,一臺長有靈活機(jī)械臂的手術(shù)機(jī)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(shù)機(jī)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(shù)機(jī)器人的一部分,它擁有可大角度靈活彎轉(zhuǎn)的蛇形手術(shù)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(zhǔn)度的手術(shù)。”術(shù)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(shí)覆蓋泌尿外科和婦科腹腔鏡手術(shù)操作的多科室單孔腔鏡手術(shù)機(jī)器人,有效填補(bǔ)了國內(nèi)空白。

          手術(shù)機(jī)器人被稱為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)皇冠上的明珠。當(dāng)前,手術(shù)機(jī)器人替代傳統(tǒng)手術(shù)是全球醫(yī)療領(lǐng)域朝“高、精、尖”攀登的一大趨勢,它高度精確的手術(shù)操作能力,更有利于醫(yī)生進(jìn)行精準(zhǔn)的切割和縫合。

          “比起4-6個(gè)多孔,單孔意味著只在皮膚上開一個(gè)不到3厘米的小口子來執(zhí)行復(fù)雜的腹腔鏡手術(shù),因此單孔手術(shù)機(jī)器人研制難度極高。”術(shù)銳創(chuàng)始人、上海交通大學(xué)教授徐凱告訴記者,很長一段時(shí)間,國內(nèi)對單孔手術(shù)機(jī)器人的研究還只停留在概念層面,并未研究出實(shí)物。

          從“概念”到“實(shí)物”,這條創(chuàng)新路,術(shù)銳走了數(shù)年。

          “盡管2009年我們已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室里做出了單孔機(jī)器人樣機(jī),但這個(gè)技術(shù)當(dāng)時(shí)仍有一些缺陷,蛇形手術(shù)工具結(jié)構(gòu)的可靠性差,負(fù)載能力弱。”徐凱說,在嘗試了無數(shù)種解決可靠性和負(fù)載能力問題的方案之后,最終實(shí)現(xiàn)了技術(shù)上的重大突破。

          “我們獨(dú)創(chuàng)的蛇形手術(shù)操作臂中有十余根超彈性鎳鈦合金細(xì)桿從頭至尾貫穿,每根細(xì)桿均可承受推力和拉力。打個(gè)比方,其他手術(shù)機(jī)器人驅(qū)動一個(gè)關(guān)節(jié),像一個(gè)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(gè)人用繩子拉車,后面還有幾個(gè)人在推車。因此在同樣直徑下,我們的結(jié)構(gòu)負(fù)載力更強(qiáng)。”徐凱說,蛇形手術(shù)操作臂也可實(shí)現(xiàn)彎轉(zhuǎn)方向和角度的精準(zhǔn)控制,即使單一細(xì)桿斷裂也不影響整體運(yùn)動,大幅提升了臂體的可靠性。

          現(xiàn)在,機(jī)器人的蛇形3D內(nèi)窺鏡和手術(shù)操作臂能夠自單孔進(jìn)入人體,在患者體內(nèi)進(jìn)行全方位、大范圍的運(yùn)動,兼顧高負(fù)載力和精細(xì)操控能力。

          據(jù)了解,這款單孔腔鏡手術(shù)機(jī)器人目前已提出全球知識產(chǎn)權(quán)申請700余項(xiàng),其中已授權(quán)知識產(chǎn)權(quán)近400項(xiàng),擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。近日,它又成功完成一次遠(yuǎn)程手術(shù)。位于上海的海軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院泌尿外科王林輝教授團(tuán)隊(duì)通過5G與遠(yuǎn)在2400余公里外的一家醫(yī)院連線,成功實(shí)施一次單孔的輔助腹腔鏡左側(cè)腎囊腫去頂減壓術(shù)。

          作為微創(chuàng)外科手術(shù)革命性的創(chuàng)新成果,隨著技術(shù)的日益成熟,手術(shù)機(jī)器人的市場規(guī)模正在不斷擴(kuò)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(shù)機(jī)器人市場規(guī)模達(dá)180億美元,其中中國手術(shù)機(jī)器人市場規(guī)模為15億美元,在全球占比為8.3%。預(yù)計(jì)到2030年中國手術(shù)機(jī)器人市場規(guī)模將達(dá)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(shù)室里安全使用,這是個(gè)容不得半點(diǎn)馬虎的挑戰(zhàn)。”徐凱說:“腔鏡手術(shù)機(jī)器人是手術(shù)機(jī)器人最大細(xì)分市場,下一步,我們將朝著更精準(zhǔn)、更敏捷、更穩(wěn)定的技術(shù)高峰發(fā)起挑戰(zhàn)。”

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