医疗机器人进化史:从“达芬奇”到“ARES ”将带来的医疗科技革新

2016-09-14 21:02:45来源: 动脉网

   手术是一件麻烦事,开膛破肚,风险高。自从有了手术机器人,事情似乎有了转机。大受好评的“达芬奇”手术机器人,就是在一个高级机器人平台上用微创的方法实施复杂的外科手术,相当于是医生操纵机器来做腹腔镜手术,精准度远远超越人手。“微创”逐渐变成大多数需要手术的人的首选,更是未来外科手术的大势所趋。

  9月6日,西安第四军医大学唐都医院的达芬奇手术机器人完成落户后首个胸腔外科手术,成功为一名患者切除直径约10厘米的肿瘤,这是世界首例剑突下辅助机器人侵袭性上纵胸腺瘤切除术。目前,中国大陆的达芬奇机器人手术系统装机量有50多台,虽然比起美国的2000多台、日本的230台而言并不算多,但使用率却是世界第一。

  世界首例剑突下辅助机器人侵袭性上纵胸腺瘤切除术

  手术工作时,机器人外科医生在专门的控制台进行动作指令,由手术台上的机械臂系统来直接接触病人,成像系统的三维视觉可放大10倍-15倍来清晰呈现手术部位情况,把外科医生从极度考验体力和手部精准度的人力手术台中解放出来,并缩小了创口范围。

  达芬奇手术机器人从1996年到现在已经更新到第四代,灵活度、精准度得到了极大提高,但手术机器人的发展并未止步于“达芬奇”。最早把手术机器人引入医疗实战的Intuitive Surgical公司创始人、“达芬奇机器人”的命名者Frederic H. Moll博士,现在还在创造另一种用于更多领域的手术机器人:ARES机器人。

  “达芬奇”的心愿

  Moll在医学设备、高科技医疗领域的经验超过20年。他广为业界所知的是他在医疗科技企业上的巨大贡献。上世纪80年代初,他在西雅图的维吉尼亚曼森医学中心参与手术住院医生的实习,发现手术细菌侵入给病人带来的伤害甚至远超所治疗疾病的风险。“开放式手术在人体上造成的切口之大,真的令人震惊,”Moll回忆道,“这种做法太落后了。”于是他申请休假去了硅谷,原职位一直保留了10年,但他再没回去过。

  1994年,一个叫SRI International的非营利性研究公司,投资研究了一种用于战场的远程手术系统,比人工手术产生的创口和伤害都要小得多。这正好符合了Moll的心愿,于是建议当时所在的Guidant公司研发类似的医疗设备,却因机器人手术的风险太大难以投入商用而被否定。

  1995年Moll从Guidant辞职,与John Freund、Rob Younge共同创办Intuitive Surgical 医疗机器人公司,把能实现微创机器手术的“达芬奇”手术机器人带给大众,价格平均在130万美元。2000年公司以每股9美元上市;2003年收购竞争对手Computer Motion。自此Intuitive销售利润大涨,全面打消了华尔街对Intuitive手术机器人商业价值的怀疑。多年来,Moll和他的支持者们对机器人能减轻手术伤害的坚定信念,使得Intuitive排除众议创造了“达芬奇”,也实现了他们用科技造福患者的心愿。

  “达芬奇”三大组成:外科医生控制台、床旁机械臂系统、成像系统

   专注更细致领域的医疗机器人Sensei

  Frederic H. Moll博士

  Moll博士在整个职业生涯中一直都专注于医学手术设备的研发。在创办业界闻名的Intuitive Surgical之前,他还有过两次创办公司的尝试:1984年创办Endotherapeutics医疗设备公司、1989年联合创办了Origin Medsystems手术设备公司。另外,他还曾在Guidant公司手术设备部门担任医学主管。Moll时常处于身兼数职的状态,在研发自己的产品的几十年过程中,还在一长串的医疗公司当过董事或顾问:MAKO、Shockwave、Cephea、Innovative Spinal Technologies、BIOLASE、RefleXion Medical、Intersect ENT、Restoration Robotics、AcousTx、Aptus Endosystems、Leptos Biomedical、Catalyst Health Ventures风投公司、Kearny Venture Partners风投公司。Moll在医疗设备领域的深掘程度令人咋舌。

  2002年,Frederic Moll离开自己一手创办的Intuitive,成立了Hansen Medical公司。他希望制造一种更有技术含量的机器人,这种机器人能精确定位、操作、稳定控制植入心脏的一种极细且有弹性的导管,来进行微创手术。Hansen Medical公司制造了机器人手术系统和手术过程所使用的导丝、导管、护套、气球、支架等一系列工具,产品包括可进行心血管手术的Sensei?机器人导管系统、进行周围血管手术的Magellan?机器人系统 、Artisan?操控导管、CoHesion? 3D可视化模块。

  与“达芬奇”不同的是,重点产品Sensei 机器人手术系统专注于更细致的一些领域,例如从手臂或大腿的大血管切开小口,用导管导入手术工具,来做血液循环方面的手术等。由于与原Intuitive Surgical公司在业务上产生冲突,Hansen与之协定签订了一份知识产权协议,将销售收入的3%支付给Intuitive,并将合作一些心脏手术的业务。2007年,Hansen的Sensei 机器人手术系统取得美国FDA认证,成为手术治疗心血管疾病的优秀解决方案。

  十年埋伏

 

  Auris Surgical创办近十年,主页仍空空如也

   最厉害的是,2007年,Moll创办Auris手术机器人公司。近十年过去了,今天我们打开Auris Surgical Robotics的主页,仍只有一句“Auris Surgical Robotics是一家来自硅谷的技术公司”。关于公司业务、发展情况,官方几乎是只字不提。不过从外界看来,Auris在这些年间确实没有产品问世,却吸引了众多优秀风投的青睐:2014年3月,A轮融资3438万;2015年9月,融资1.5亿元。市场副总裁David Schummers被问到Auris动态时表示拒绝披露,因为“Auris现在正处于一种高度保密的状态”。这让人们不禁好奇:Auris到底在做什么?

  官网还列出了目前的董事会成员,除了Frederic H. Moll以外,还有创立了Mithril资本的Ajay Royan、Lux资本的联合创始人Peter Hébert、NaviMed资本联合创始人Bijan Salehizadeh,都是业界的实力人士。

  今年的4月20日,Auris以每股4美元的价格收购了Moll博士此前创办的Hansen Medical公司,也就是总共约8000万美元的成交价。由于这次交易,Hansen之前的一些大股东还承诺向Auris Surgical Robotics注资约4900万。此次交易将会使Auris获得三款不同类型手术机器人的控制权。“Hansen在血管内手术机器人上的成就已经是处于技术领先地位,”Moll评论道,“高灵活度机器人的商业机会非常大,我很期待通过这次与Hansen的合并能帮助我们做大这块的市场。”

  Auris沉默了近十年,但是从这些融资和收购的迹象看来,他们显然正在为之后的剧情埋下伏笔。

  曙光初现:新产品“ARES机器人”

  ARES手术机器人示意图--来自Auris专利申请

  今年,人们终于看到Auris Surgical有产品相关的消息浮出水面。5月底, Auris的首个医疗机器人--ARES手术机器人获得了美国食品药物管理局(FDA)批准,现在已经可以用于临床诊断和治疗。ARES全称是Auris Robotic Endoscopy System(Auris机器人远程系统)。有传闻说,Auris Surgical公司研发的ARES机器人将用于白内障手术,并且因此在相关领域申请了一些专利。但是据 《IEEE波谱》杂志一位观察员说,Auris的野心远不止这么简单。公司某些雇员透露的消息是,Auris正在“发明全新一代的手术机器人……让机器人能应用于各种类型疾病的医疗过程中”。

  从公司提交的专利文件中可知,Auris现在正专注于一种所谓“腔内”的手术方法,也就是要让手术机器人通过人体的自然开口(尤其是口腔),来解决喉部、肺部、消化系统的问题。传统的内窥镜手术中,医生为了把杠杆或用转盘工具把内窥工具导入病人体内,经常要用一种“扭曲的”姿势来完成手术,还会长时间受X射线辐射。而ARES机器人不仅是用远程操作的方式避免了这些情况,而且可以增加精确程度。

  由于“腔内”的手术方法不会造成开放性创口,也不需要大面积麻醉,ARES机器人能减少身体状况较为脆弱的病人的手术风险。美国胃肠内镜外科医师学会估计,在美国,腔内手术每年可以帮助超过100万的超重或胃酸逆流患者成功治疗疾病。据《IEEE波谱》杂志的消息,这款机器人系统至少已经开展了一次成功的临床手术。FDA已经证明,ARES机器人可以用于支气管窥镜治疗肺部疾病的手术。

 

  在 Auris Surgical的一份专利文件中,提到了激光器、医用钳、医用针、抓握器、手术刀等手术工具,有实施活体检查、胃部修复、肿瘤切除等一系列手术的可能性。Science Hack Day网站联合创始人Ariel Waldman正在建设Auris 的硬件、软件界面,他形容这个系统是“一款开创性的机器人手术系统”。在一次实验中,Auris的机器人手术系统成功地实施了呼吸道内窥手术,从15位疑似患者中诊断出9位癌症患者,并提取了活体组织切片,手术全程没有出现副作用,这也标志了他们的技术在临床诊断和手术治疗上都有很大的前景。Frederic Moll在手术机器人领域的数十年磨一剑,或许又将为世界带来更多的科技革新

关键字:医疗机器人  科技革新

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/article_201609146848.html
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