周潔
微創(chuàng)? 圖邁?腔鏡手術(shù)機(jī)器人。
2001年,法國科學(xué)家在非洲乍得的沙漠地帶發(fā)現(xiàn)一塊完整的原始人頭蓋骨化石,它被認(rèn)為處于人類祖先和類人猿發(fā)生分化的時(shí)期,很有可能是最早的人類。考古研究人員將其命名為“Toumai(圖邁)”,在當(dāng)?shù)氐母晏m語中意為——生命的希望。
2020年,中國上海,一款以Toumai(圖邁)命名的腔鏡手術(shù)機(jī)器人走進(jìn)臨床。腔鏡手術(shù)機(jī)器人是目前全球手術(shù)機(jī)器人最重要的研發(fā)方向之一,因其研發(fā)難度之大、多年來被各醫(yī)療器械企業(yè)視為“科研攻堅(jiān)的高地”。這一次,憑借扎實(shí)的底層技術(shù)體系和前沿創(chuàng)新能力,上海微創(chuàng)醫(yī)療機(jī)器人(集團(tuán))股份有限公司帶著自研的Toumai(圖邁)機(jī)器人站上這一高地,為更多患者帶來了延長和重塑生命的希望。
手術(shù)機(jī)器人的發(fā)展已有近四十年。早在1985年,科學(xué)家利用一臺Puma560工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行神經(jīng)外科活檢手術(shù),成為機(jī)器人在手術(shù)領(lǐng)域的首次嘗試。之后,1997年,被譽(yù)為“手術(shù)機(jī)器人之父”的王友侖設(shè)計(jì)研發(fā)的“伊索”(AESOP,自動(dòng)最優(yōu)定位內(nèi)窺鏡系統(tǒng))手術(shù)機(jī)器人研制成功,成為美國FDA批準(zhǔn)的第一個(gè)手術(shù)機(jī)器人。1998年,伊索在安裝了內(nèi)窺鏡等一系列強(qiáng)大的視覺系統(tǒng)后,最終進(jìn)化成了主從遙控操作的宙斯系統(tǒng)……之后,手術(shù)機(jī)器人不斷升級改造,適應(yīng)證范圍不斷擴(kuò)展。直到美國直覺手術(shù)機(jī)器人公司(Intuitive Surgical)開發(fā)的達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)逐步走向市場,腔鏡手術(shù)機(jī)器人從最早的普外科擴(kuò)展至胸外科、泌尿外科、婦科、心血管外科等。此時(shí),手術(shù)機(jī)器人可謂是真正走進(jìn)了“黃金時(shí)代”,“手術(shù)機(jī)器人是未來發(fā)展的方向”才成為業(yè)內(nèi)共識。
海軍軍醫(yī)大學(xué)附屬第一醫(yī)院(上海長海醫(yī)院)泌尿外科副主任高旭教授見證了腔鏡手術(shù)機(jī)器人在中國從“無人問津”到“熱得燙手”的發(fā)展歷程。
“2011年初,我在香港接受了手術(shù)機(jī)器人的技術(shù)培訓(xùn),并于當(dāng)年年底操作完成了第一例機(jī)器人輔助手術(shù)。當(dāng)時(shí),機(jī)器人輔助手術(shù)在國內(nèi)還是個(gè)‘很稀罕的東西’?!备咝窠淌谠诓稍L中回憶道,當(dāng)時(shí),歐美國家已經(jīng)有關(guān)于機(jī)器人輔助進(jìn)行泌尿外科手術(shù)的臨床對照研究數(shù)據(jù)問世,業(yè)界逐漸意識到,機(jī)器人在前列腺癌根治手術(shù)、腎臟部分切除手術(shù)、輸尿管成形手術(shù)的開展上都具有傳統(tǒng)普通腹腔鏡無法取代的優(yōu)勢。但在國內(nèi),手術(shù)機(jī)器人還未普及,一些醫(yī)生會認(rèn)為用機(jī)器人做手術(shù)是“自廢武功”,患者對手術(shù)機(jī)器人也不是很接受,還有患者直言“我要醫(yī)生做手術(shù),不想讓機(jī)器人來給我做手術(shù)”。
隨著技術(shù)的更迭,腔鏡手術(shù)機(jī)器人的臨床優(yōu)勢愈加明顯,變化開始悄然發(fā)生。越來越多的外科醫(yī)生想要學(xué)習(xí)機(jī)器人輔助手術(shù)的技術(shù),而科室里也有越來越多慕名而來的患者,點(diǎn)名表示“寧愿貴一些也要用機(jī)器人做手術(shù)”。
以前列腺癌根治術(shù)為例,由于前列腺位于人體腹腔深處,器官上布滿豐富的血管和神經(jīng),且手術(shù)操作空間極其狹小,對于手術(shù)操作的精細(xì)度要求極高。相較于傳統(tǒng)外科開放手術(shù),普通腹腔鏡前列腺癌根治術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)減小創(chuàng)傷,但對手術(shù)醫(yī)生的要求極高,被視為泌尿外科難度最高的微創(chuàng)傷手術(shù)之一。采用機(jī)器人輔助手術(shù)后,計(jì)算機(jī)能為醫(yī)生提供真實(shí)的立體手術(shù)視野,機(jī)械臂的靈巧和精細(xì)也能保證手術(shù)效果,不僅能夠縮短手術(shù)時(shí)間,更有利于神經(jīng)和血管的保護(hù),實(shí)現(xiàn)患者術(shù)后前列腺生理功能的良好恢復(fù),患者滿意度明顯提高。
隨著腔鏡手術(shù)機(jī)器人在臨床逐漸普及,中國醫(yī)生和患者有了新的訴求——國產(chǎn)化?!皺C(jī)器人輔助泌尿外科手術(shù)領(lǐng)域,目前依然是個(gè)別歐美品牌壟斷市場的局面,這不利于行業(yè)的發(fā)展?!备咝窠淌诒硎?,一家獨(dú)大會導(dǎo)致市場定價(jià)權(quán)的壟斷,研發(fā)和技術(shù)難以共享也無法持續(xù)推動(dòng)手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域技術(shù)的進(jìn)步,“我們期待國產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人代表性產(chǎn)品盡快出現(xiàn),打破國外產(chǎn)品的壟斷,這樣我們就有機(jī)會去改變和影響整個(gè)手術(shù)機(jī)器人國際市場的商業(yè)格局”。
作為微創(chuàng)集團(tuán)的內(nèi)部孵化項(xiàng)目,微創(chuàng)機(jī)器人公司于2015年開始獨(dú)立運(yùn)營,致力于面向微創(chuàng)傷手術(shù)的前沿發(fā)展需求,運(yùn)用機(jī)器人、智能控制、傳感與信息領(lǐng)域的精尖研究和產(chǎn)業(yè)集成,創(chuàng)新性提供能夠延長和重塑生命的機(jī)器人智能手術(shù)全解方案,建設(shè)一個(gè)全球化布局的醫(yī)療機(jī)器人全解方案創(chuàng)新平臺。公司立項(xiàng)的第一個(gè)項(xiàng)目,就是打造一款中國自研的腔鏡手術(shù)機(jī)器人。彼時(shí),手術(shù)機(jī)器人在全球醫(yī)療器械領(lǐng)域還尚未引起廣泛關(guān)注,行業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為“手術(shù)機(jī)器人距離成功的產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化還有較遠(yuǎn)距離,更不用說,腔鏡手術(shù)機(jī)器人還是手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域研發(fā)難度最大的產(chǎn)品。
“要么第一,要么唯一。這是微創(chuàng)集團(tuán)的創(chuàng)新理念?!蔽?chuàng)機(jī)器人集團(tuán)公司總裁何超博士回憶,“在微創(chuàng)集團(tuán)的創(chuàng)新氛圍下,我們還是堅(jiān)定不移地決定將最具臨床意義也最有挑戰(zhàn)的腔鏡手術(shù)機(jī)器人作為研發(fā)目標(biāo)。因?yàn)槭中g(shù)機(jī)器人的底層技術(shù)是相通的,一旦突破了腔鏡手術(shù)機(jī)器人研發(fā)的核心技術(shù),‘順勢’研發(fā)其他類型手術(shù)機(jī)器人就會更有把握?!?/p>
項(xiàng)目研發(fā)過程中遭遇的最大困難來自產(chǎn)業(yè)配套的缺失。和大部分醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)不同,中國腔鏡手術(shù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)起步早期,產(chǎn)業(yè)配套幾乎是零,如機(jī)械臂、控制器、算法軟件、內(nèi)窺鏡這些關(guān)鍵部件在全球市場上都無法直接買到。傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人中的類似配件,則無法在滿足手術(shù)室場景下對于安全、輕巧、便捷、精準(zhǔn)方面的最高要求。
缺配套,也缺人才。2014年時(shí),放眼全國,幾乎很難找到具有手術(shù)機(jī)器人專業(yè)背景的研發(fā)人才,初進(jìn)入這一賽道的微創(chuàng)機(jī)器人公司只能選擇自己培養(yǎng)人才。初建團(tuán)隊(duì)中,很多成員都是跨界而來。這種產(chǎn)業(yè)生態(tài)倒逼著這個(gè)年輕的團(tuán)隊(duì)從底層技術(shù)開始自己慢慢鉆研,將空缺補(bǔ)齊?!按鞌「小笔冀K貫穿著研發(fā)階段的最初幾年,但當(dāng)光學(xué)、運(yùn)動(dòng)、算法、機(jī)械、電子各個(gè)子項(xiàng)目全都攻克了以后,微創(chuàng)機(jī)器人公司在創(chuàng)新研發(fā)的工作中終于擁有了一種豁然開朗的感覺。
“挫敗感”始終貫穿著研發(fā)階段的最初幾年,但當(dāng)光學(xué)、運(yùn)動(dòng)、算法、機(jī)械、電子各個(gè)子項(xiàng)目全都攻克了以后,微創(chuàng)機(jī)器人公司在創(chuàng)新研發(fā)的工作中終于擁有了一種豁然開朗的感覺。
對行業(yè)發(fā)展更具意義的是,微創(chuàng)還主導(dǎo)制定了我國首個(gè)手術(shù)機(jī)器人的國家標(biāo)準(zhǔn)。何超博士介紹:“微創(chuàng)對于手術(shù)機(jī)器人的測試方法、關(guān)鍵部件的指標(biāo)等,都被應(yīng)用于中國手術(shù)機(jī)器人行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。微創(chuàng)的入局,對這個(gè)行業(yè)最大的改變就是讓大家看到國產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人也能達(dá)到如此高度,能夠完成非常復(fù)雜的臨床手術(shù),我們能在這個(gè)最頂尖的技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)國產(chǎn)替代。擁有最高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和最全面的底層技術(shù),面對臨床的痛點(diǎn)能夠快速響應(yīng)、落地,這成為了微創(chuàng)機(jī)器人的最核心優(yōu)勢之一?,F(xiàn)在,我們與中國醫(yī)生進(jìn)行非常深入的醫(yī)工結(jié)合,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級、產(chǎn)品迭代?!?/p>
2020年6月,長海醫(yī)院作為圖邁腔鏡手術(shù)機(jī)器人臨床試驗(yàn)牽頭單位開展了首例臨床試驗(yàn)手術(shù)。整個(gè)臨床試驗(yàn)期間,長海醫(yī)院共成功完成52例機(jī)器人輔助泌尿系統(tǒng)腫瘤手術(shù)?!皥D邁的性能及操作的穩(wěn)定性超過了我們的預(yù)期。入組的50多例手術(shù)都很順利,隨著我們對設(shè)備逐漸熟悉,操作也越來越得心應(yīng)手?!备咝窠淌诒硎?。
2021年1月,圖邁正式完成了應(yīng)用于泌尿外科手術(shù)的注冊臨床試驗(yàn),并于2021年5月遞交注冊申請,成為首款亦是截至目前唯一一款由中國企業(yè)研發(fā)、完成注冊臨床試驗(yàn)并遞交注冊申請的四臂腔鏡手術(shù)機(jī)器人。在此期間,圖邁不斷挑戰(zhàn)手術(shù)難度,完成了多例高難度泌尿外科手術(shù),協(xié)助臨床專家實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)具有重要臨床價(jià)值和里程碑意義的突破,包括首例國產(chǎn)機(jī)器人前列腺根治術(shù)、首例國產(chǎn)機(jī)器人腎部分切除術(shù)、首例國產(chǎn)機(jī)器人腹膜后入路腎部分切除術(shù)、首例國產(chǎn)腔鏡手術(shù)機(jī)器人單孔手術(shù)等,受到了業(yè)界專家的肯定,標(biāo)志著國產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人具有在狹窄解剖空間內(nèi)輔助醫(yī)生完成復(fù)雜手術(shù)的能力。
2021年10月,圖邁在持續(xù)創(chuàng)新的征途中再進(jìn)一步,于浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬邵逸夫醫(yī)院完成首例入組,正式開啟圖邁腔鏡機(jī)器人在肝膽胃腸外科、胸外科、婦科等多專業(yè)多中心臨床二期試驗(yàn)。
2021年12月17日,微創(chuàng)機(jī)器人公司與首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京友誼醫(yī)院張忠濤教授團(tuán)隊(duì)及相關(guān)單位自主研發(fā)的圖邁單臂腔鏡手術(shù)機(jī)器人,由張忠濤教授團(tuán)隊(duì)和蘭州大學(xué)第一醫(yī)院李汛教授團(tuán)隊(duì)共同完成了首例臨床入組,這也是國內(nèi)首例單臂單孔腔鏡機(jī)器人膽囊切除術(shù)人體試驗(yàn)?!皩τ谀懩仪谐g(shù)而言,單孔機(jī)器人手術(shù)切口位于臍孔,術(shù)后不影響美觀,患者接受程度高。” 張忠濤教授在術(shù)后表示,“單孔機(jī)器人手術(shù)具有切口更小、對組織侵襲更小、機(jī)器人系統(tǒng)擺位時(shí)間短、擺位空間大等優(yōu)勢,設(shè)計(jì)精細(xì),易于操作,具有廣闊的臨床應(yīng)用前景?!苯刂聊壳?,單臂腔鏡手術(shù)機(jī)器人依然是我國醫(yī)療器械的空白領(lǐng)域,中國市場尚無國內(nèi)外產(chǎn)品獲批上市,微創(chuàng)機(jī)器人公司在這一領(lǐng)域的拓展,將為醫(yī)生和患者提供更多手術(shù)解決方案。
一次次高難度臨床試驗(yàn)、一次次適應(yīng)證領(lǐng)域的擴(kuò)展,都是對圖邁底層技術(shù)體系和前沿創(chuàng)新能力的持續(xù)檢驗(yàn)。至此,微創(chuàng)機(jī)器人公司已經(jīng)正式成為中國首家腔鏡機(jī)器人多臂(四臂)、單臂多管線產(chǎn)品進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段的創(chuàng)新公司。這兩類腔鏡機(jī)器人是技術(shù)難度最大、科技含量最高的兩類產(chǎn)品,技術(shù)路徑各具優(yōu)勢:四臂手術(shù)機(jī)器人的終極目標(biāo)是“攻克更復(fù)雜、更高難度的手術(shù)”;單臂手術(shù)機(jī)器人的終極目標(biāo)則是“微無創(chuàng)”——采用一臂與穿刺器平臺對接,利用高難度的蛇形結(jié)構(gòu)器械在狹小的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)7個(gè)自由度。
“研發(fā)技術(shù)上難度確實(shí)大。但是當(dāng)你打通了全面底層技術(shù),通過產(chǎn)學(xué)研醫(yī)緊密配合,聯(lián)合攻關(guān),就能夠以非??斓乃俣榷x產(chǎn)品、推進(jìn)研發(fā)、解決痛點(diǎn),做出最能滿足臨床需求的產(chǎn)品?!焙纬┦空f。
微創(chuàng)機(jī)器人公司已經(jīng)正式成為中國首家腔鏡機(jī)器人多臂(四臂)、單臂多管線產(chǎn)品進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段的創(chuàng)新公司。
除了圖邁腔鏡機(jī)器人,微創(chuàng)機(jī)器人公司在研和國際合作產(chǎn)品還覆蓋了骨科、泛血管、經(jīng)自然腔道、經(jīng)皮穿刺領(lǐng)域,是全球唯一完整覆蓋五個(gè)“黃金賽道”的手術(shù)機(jī)器人公司。
微創(chuàng)? 鴻鵠?骨科手術(shù)機(jī)器人。
在骨科領(lǐng)域,作為一款真正意義上國產(chǎn)自研的骨科手術(shù)機(jī)器人,鴻鵠骨科手術(shù)機(jī)器人已經(jīng)完成了臨床試驗(yàn)階段的全部106例手術(shù),很難想象,這一項(xiàng)目從2017年6月才剛剛開始啟動(dòng)研發(fā)。“骨科手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域,大部分企業(yè)都還處于研發(fā)和臨床試驗(yàn)的階段,大家都奔跑在各自沖刺的跑道上。” 上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院骨科行政副主任李慧武教授認(rèn)為,鴻鵠骨科手術(shù)機(jī)器人研發(fā)進(jìn)展之快,超乎預(yù)期,正在與全球幾大主流骨科手術(shù)機(jī)器人公司的產(chǎn)品共同引領(lǐng)行業(yè)趨勢。
在泛血管領(lǐng)域,微創(chuàng)機(jī)器人公司也布局了創(chuàng)新產(chǎn)品——R-ONE血管介入手術(shù)機(jī)器人,可以通過機(jī)械臂輔助操作,精準(zhǔn)定位病變,優(yōu)化球囊和支架導(dǎo)管輸送減少手術(shù)并發(fā)癥。就在2021年11月,R-ONE血管介入手術(shù)機(jī)器人完成國內(nèi)首例注冊臨床試驗(yàn),301醫(yī)院心內(nèi)科主任陳韻岱評價(jià)其為“血管介入領(lǐng)域發(fā)展的重要里程碑”。目前國內(nèi)尚無上市的同類產(chǎn)品,R-ONE血管介入手術(shù)機(jī)器人將填補(bǔ)這一技術(shù)領(lǐng)域空白。
而經(jīng)自然腔道和經(jīng)皮穿刺領(lǐng)域,全球范圍內(nèi)都還屬于偏早期研發(fā)階段,微創(chuàng)機(jī)器人公司的合資公司上海介航機(jī)器人有限公司引進(jìn)的Mona Lisa前列腺穿刺機(jī)器人定位系統(tǒng)已啟動(dòng)臨床注冊入組,并完成國內(nèi)首例機(jī)器人輔助前列腺穿刺活檢臨床試驗(yàn)手術(shù)。首例手術(shù)后,南京鼓樓醫(yī)院泌尿外科主任郭宏騫教授感嘆,“Mona Lisa標(biāo)志著前列腺穿刺手術(shù)進(jìn)入了新時(shí)代,其智能系統(tǒng)可輔助醫(yī)生更精準(zhǔn)地事先規(guī)劃手術(shù)方案,從而顯著提高前列腺癌的檢出率,并可避免損傷患者的直腸和尿道”。
微創(chuàng)機(jī)器人公司目前在這五條重要賽道布局規(guī)劃的產(chǎn)品可以滿足多個(gè)科室的患者診療需求,為患者提供覆蓋術(shù)前、術(shù)中、術(shù)后全周期的機(jī)器人智能手術(shù)全解方案。蓄勢待發(fā)的多管線產(chǎn)品背后,微創(chuàng)機(jī)器人公司也在不斷思考未來產(chǎn)品上市后如何進(jìn)一步推動(dòng)技術(shù)下沉、加速市場滲透。
微創(chuàng)機(jī)器人公司首席商務(wù)官劉雨先生表示:“做好對于醫(yī)生群體的差異化服務(wù),將是我們工作的重中之重。我們是唯一布局了五大賽道的企業(yè),未來,醫(yī)生僅需學(xué)習(xí)一套系統(tǒng),就可以掌握多種術(shù)式中手術(shù)機(jī)器人的操作,節(jié)省切換系統(tǒng)上的學(xué)習(xí)成本并縮短學(xué)習(xí)曲線。除了技術(shù)方面的學(xué)習(xí)培訓(xùn)外,微創(chuàng)機(jī)器人公司也將提供更優(yōu)質(zhì)的一站式服務(wù),如對手術(shù)機(jī)器人來說特別重要的日常保養(yǎng)檢測等?!蔽?chuàng)機(jī)器人公司還計(jì)劃邀請更多來自大醫(yī)院的權(quán)威專家走進(jìn)基層、實(shí)施機(jī)器人輔助手術(shù)的教學(xué)示范,讓更多基層醫(yī)院的醫(yī)生也能通過機(jī)器人完成復(fù)雜的外科手術(shù),彌合醫(yī)療上的地域差距。此外,微創(chuàng)機(jī)器人公司也已經(jīng)和部分醫(yī)院達(dá)成共建“機(jī)器人手術(shù)中心”的共識,希望在普惠更多患者的同時(shí),幫助醫(yī)院提高手術(shù)效率及病房周轉(zhuǎn)率,進(jìn)一步提升醫(yī)院的服務(wù)價(jià)值。
無論科技如何發(fā)展,只有當(dāng)其用于改善人類生命健康狀況時(shí)才會獲得終極意義。對于微創(chuàng)機(jī)器人公司來說,一切微創(chuàng)化、智能化、精準(zhǔn)化、遠(yuǎn)程化、普惠化的醫(yī)療科技發(fā)展之最終目的,都如“Toumai”所承載的含義那樣:為患者帶去延長和重塑生命的希望。