3月28日，2024年中國醫(yī)學裝備大會暨醫(yī)學裝備展覽會在重慶悅來國際博覽中心舉辦。重慶大學機械與運載工程學院教授柏龍，帶著其作為首席科學家參與研發(fā)的免CO?氣腹五臂腔鏡手術機器人亮相展會現(xiàn)場，充滿科技感的造型，吸引了不少現(xiàn)場觀眾的目光。
“換道超車”實現(xiàn)突破
“這款腔鏡手術機器人我們研發(fā)了近十年，做到了首創(chuàng)的串并混聯(lián)5臂構型，目前已經(jīng)申請207個國家專利和30個國際專利。”柏龍介紹，該產(chǎn)品具有壽命長、維護費用低、可以雙人操作等特點，而成本價格只是目前市面主流產(chǎn)品售價的十分之一左右。
據(jù)介紹，外科手術經(jīng)歷了開放手術、微創(chuàng)手術的發(fā)展，目前正逐步進入機器人輔助手術的階段。
然而，柏龍在學術交流中發(fā)現(xiàn)，目前市面上的腔鏡手術機器人被國外某品牌的產(chǎn)品壟斷了市場，而該產(chǎn)品價格高昂，單臺售價超過兩千萬，耗材費用也很昂貴，為患者增加大量就醫(yī)成本不說，使用頻次不高的醫(yī)院更是負擔不起。
“我當時就在想，我們能不能自主研發(fā)做出一款性能一樣，甚至超越其性能的產(chǎn)品出來，把價格‘打下來’，讓更多老百姓能夠在就醫(yī)時享用到先進的科技服務。”柏龍說，于是在2016年，他與黃善燈聯(lián)合組建研發(fā)團隊，展開了漫長的“攻關”過程。
但成熟品牌歷經(jīng)多年發(fā)展經(jīng)驗，已經(jīng)有了成熟的技術，想要追趕都已經(jīng)很難，怎樣才能實現(xiàn)超越？受到國內大力發(fā)展新能源汽車的啟發(fā)，柏龍想到了“換道超車”。
首創(chuàng)新機械臂構型
在不斷地調研中柏龍發(fā)現(xiàn)，該品牌機器人采用的是模仿人體手臂的設計，在手術過程中機械手臂擺動幅度很大，因此受限于運動空間，往往只能設計為3~4臂的數(shù)量。
“我觀察了很多手術過程，醫(yī)生在手術時其實主要是手臂實現(xiàn)手術的姿態(tài)保持，而具體的動作則更多依靠手腕的局部運動來實現(xiàn)。”柏龍介紹，通過近三年的方案論證，團隊設計出了串并混聯(lián)構型腔鏡機器人手臂，模仿醫(yī)生手臂擺正位置，再模擬醫(yī)生手腕的局部靈巧運動。這樣一臺手術機器人就可以模擬不同科室的醫(yī)生完成數(shù)十種手術。
在價格方面，這款腔鏡手術機器人采用串并混聯(lián)構型，可實現(xiàn)模塊化制造，隨著工藝門檻低，其使用壽命和可靠性顯著提升，機器人本體和耗材成本、以及維護成本都大幅降低。
明年底有望面市
手術機器人屬于三類醫(yī)療器械，技術門檻很高，想做一款手術機器人產(chǎn)品出來相當不容易，整臺機器人光電機就有120多個，團隊從構型、功能到實時力反饋人機交互實現(xiàn)，先后迭代了五十多個版本，才最終定型。
“我在團隊中擔任首席科學家，負責提出原理構想及理論與算法突破，首席工程師黃善燈則負責把我們的理論研究變?yōu)楣こ虒崿F(xiàn)。”柏龍回憶，一般他在晚上8、9點鐘的時候都不敢給黃善燈打電話，“他會在這個時間睡兩個小時，然后再起來工作到凌晨兩三點鐘。”
就這樣，在團隊多年一起努力下，終于在2020年制作出了第一臺樣機，2023年完成定型。柏龍介紹，該款腔鏡手術機器人已經(jīng)歷近百次動物實驗。目前該產(chǎn)品已進入臨床試驗階段，計劃于2025年年底獲證上市。
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