3月28日，2024年中國醫(yī)學(xué)裝備大會暨醫(yī)學(xué)裝備展覽會在重慶悅來國際博覽中心舉辦。重慶大學(xué)機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院教授柏龍，帶著其作為首席科學(xué)家參與研發(fā)的免CO?氣腹五臂腔鏡手術(shù)機(jī)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(shí)現(xiàn)突破
“這款腔鏡手術(shù)機(jī)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(gòu)型，目前已經(jīng)申請207個國家專利和30個國際專利?！卑佚埥榻B，該產(chǎn)品具有壽命長、維護(hù)費(fèi)用低、可以雙人操作等特點(diǎn)，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(shù)經(jīng)歷了開放手術(shù)、微創(chuàng)手術(shù)的發(fā)展，目前正逐步進(jìn)入機(jī)器人輔助手術(shù)的階段。
然而，柏龍?jiān)趯W(xué)術(shù)交流中發(fā)現(xiàn)，目前市面上的腔鏡手術(shù)機(jī)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(fèi)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(fù)擔(dān)不起。
“我當(dāng)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(jìn)的科技服務(wù)?！卑佚堈f，于是在2016年，他與黃善燈聯(lián)合組建研發(fā)團(tuán)隊(duì)，展開了漫長的“攻關(guān)”過程。
但成熟品牌歷經(jīng)多年發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，已經(jīng)有了成熟的技術(shù)，想要追趕都已經(jīng)很難，怎樣才能實(shí)現(xiàn)超越？受到國內(nèi)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(jī)械臂構(gòu)型
在不斷地調(diào)研中柏龍發(fā)現(xiàn)，該品牌機(jī)器人采用的是模仿人體手臂的設(shè)計(jì)，在手術(shù)過程中機(jī)械手臂擺動幅度很大，因此受限于運(yùn)動空間，往往只能設(shè)計(jì)為3~4臂的數(shù)量。
“我觀察了很多手術(shù)過程，醫(yī)生在手術(shù)時其實(shí)主要是手臂實(shí)現(xiàn)手術(shù)的姿態(tài)保持，而具體的動作則更多依靠手腕的局部運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)。”柏龍介紹，通過近三年的方案論證，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出了串并混聯(lián)構(gòu)型腔鏡機(jī)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(yùn)動。這樣一臺手術(shù)機(jī)器人就可以模擬不同科室的醫(yī)生完成數(shù)十種手術(shù)。
在價格方面，這款腔鏡手術(shù)機(jī)器人采用串并混聯(lián)構(gòu)型，可實(shí)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(jī)器人本體和耗材成本、以及維護(hù)成本都大幅降低。
明年底有望面市
手術(shù)機(jī)器人屬于三類醫(yī)療器械，技術(shù)門檻很高，想做一款手術(shù)機(jī)器人產(chǎn)品出來相當(dāng)不容易，整臺機(jī)器人光電機(jī)就有120多個，團(tuán)隊(duì)從構(gòu)型、功能到實(shí)時力反饋人機(jī)交互實(shí)現(xiàn)，先后迭代了五十多個版本，才最終定型。
“我在團(tuán)隊(duì)中擔(dān)任首席科學(xué)家，負(fù)責(zé)提出原理構(gòu)想及理論與算法突破，首席工程師黃善燈則負(fù)責(zé)把我們的理論研究變?yōu)楣こ虒?shí)現(xiàn)?！卑佚埢貞?，一般他在晚上8、9點(diǎn)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(diǎn)鐘?！?/div>
就這樣，在團(tuán)隊(duì)多年一起努力下，終于在2020年制作出了第一臺樣機(jī)，2023年完成定型。柏龍介紹，該款腔鏡手術(shù)機(jī)器人已經(jīng)歷近百次動物實(shí)驗(yàn)。目前該產(chǎn)品已進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段，計(jì)劃于2025年年底獲證上市。
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