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手术机器人的霸主:达芬奇手术机器人

手术机器人的霸主:达芬奇手术机器人

作者: 左远 | 来源:发表于2018-04-26 17:35 被阅读383次

    机器人手术系统是集多项现代高科技手段于一体的综合体。医生可以远离手术台操纵机器进行手术,完全不同于传统的手术概念,实际上手术机器人已经应用了十多年,而达芬奇手术机器人正是其中的霸主,几乎垄断了市场,今天就带大家来了解一下。

    一、达芬奇手术机器人的历史

    达芬奇手术机器人取名就是向文艺复兴期间的艺术家达芬奇致敬,因为达芬奇在1495年就设计了人型机械的图纸,被认为是设计出了历史上第一个机器人。

    根据达芬奇手绘图制作的机器人(图片来自网络)

    达芬奇手术机器人的英文名称是:DaVincirobot-assistedSurgicalSystem,更准备的叫法应该是:达芬奇机器人手术系统,发展历史如下:

    1、上世纪80年代末,一群科学家在斯坦福研究院(SRI)开始外科手术机器人研发;

    2、1995年Frederic Moll博士对牵头从SRI获得知识产权,并成立了IntuitiveSurgicalDevices(美国直观医疗器械公司)公司,开始走向商用;

    3、1997年将测试改造的新系统命名为Lenny(达芬奇幼名),随后出现了Leonardo(达芬奇名字)和Mona(灵感来自蒙娜丽莎)两代更新版本,最终推出的核心产品命名为Da Vinci手术系统;

    4、2000年,达芬奇手术机器人被美国药监局正式批准投入使用认证,成为全球首套可以在腹腔手术中使用的手术机器人;

    5、2006年中国人民解放军301医院在引进了中国大陆第一台达芬奇手术机器人,并在2007年完成了第一例手术;

    6、2014年发布了第4代DaVinci XI机器人,同时宣布DaVinci sp(单孔手术机器人)进入临床,微创手术只需要打一个孔(之前是四个);

    7、2017年发布第五代Da Vinci X系统机器人,添加了声音系统、镭射引导系统以及轻量级内窥镜等新功能,机械臂的体积也更小。

    创始人Moll博士(图片来自网络)

    二、达芬奇手术机器人特点

    达芬奇手术机器人的主要优点如下:

    1、增加视野角度,机械操作更精确,与人相比减少了手部颤动

    分辨率而且是立体视觉,主刀自己就可以随意调整,不需要像传统手术一样需要助手的配合。机械臂可以以任意角度扭动,远胜人手的关节自由度。

    在2015年,曾经有一段视频火爆网络,视频内容呈现的是在一个小玻璃瓶内,一粒葡萄在接受机器人手术,整个手术过程快速而精准,最终成功缝合了葡萄的“皮肤”。

    机器人给葡萄做手术(图片来自网络)

    2、降低了人工成本,提高了手术效率

    可以减少参加手术的人员,同时在相对轻松的环境下工作,不会出现因为手长时间工作导致的手酸和抖动,减少了疲劳更容易集中精力提高效率。同时学习使用手术机器人的时间相对传统的外科手术要短不少。

    3、创伤更小,患者恢复更快

    手术的精确度大大增加后,手术的开口能够缩小,缝合更加容易。从而能够减少术后疼痛,缩短住院时间,减少失血量等让手术对身体损伤大大减小,进而使得患者的术后恢复更快。

    达芬奇手术机器人(图片来自网络)

    既然这么有特点为什么没有大范围普及了,那就是因为目前达芬奇手术机器人最大的不足就是成本高,达芬奇手术机器人每台在2000万元左右,而且每条机械手臂使用10次后就需要更换(机械臂上芯片记录用满十次主机就不认它了),而每次手术根据需要需多条机械手臂参与。意味着使用手术机器人进行一次手术的成本很高(光耗材就在2万以上),而且由于达芬奇手术机器人基本处于垄断地位,这个成本也很难大幅度降低下来。

    达芬奇手术机器人能够保持70%的毛利率,成功的主要关键点如下:

    1、技术壁垒

    前面提到了,上世纪80年代就开始了相关研究,积累下来的知识产权保护对于后来者产生了强大的技术壁垒。而且尽管处于垄断地位,依然在不断提升技术水平,从新产品换代的速度就能看到效果。

    2、工程技术与医疗需求紧密结合

    对工程技术与医疗需求紧密结合的相当重视,公司的工程技术人员每天的重要工作之一就是与医生充分交流,使机器人最大程度满足医生的需要。

    三、手术机器人的未来

    虽然达芬奇机器人在软组织手术上处于垄断地位,但它并不能用来做所有的手术,像骨科手术一类的硬组织手术,达芬奇机器人就无能为力了。软硬组织手术之间存在着跨界壁垒,相互也不容易形成替代竞争。

    达芬奇机器人除开过高的价格和使用成本以外,主要市场还是在美国(总量的60%以上)。因此市场上不断出现了一些新兴的手术机器人,如以色列Mazor Robotics公司的手术机器人Renaissance系统、法国Medtech神经外科定性机器人ROSA、美国Curexo关节机器人、美国Mako关节机器人等。

    我国也在手术机器人的道路上奋起直追,而手术机器人也是在人工智能和智能制造的范畴之内的。在政策层面,国家陆续出台了多个战略规划和支持政策促进机器人产业的健康和快速发展,包括《中国制造2025》《机器人产业发展规划(2016—2020年)》等。

    在实际落地来看,早在2014年4月4日,中南大学湘雅三医院在国内率先开展国产手术机器人胃穿孔修补术及阑尾切除术。而国内也有不少企业和大学在商业和科研上持续对产品和技术不断更新。

    中南大学湘雅三医院使用国产手术机器人(图片来自网络)

    长远来看手术机器人使用成本的下降是必然趋势,从而让手术机器人越来越普及,未来的医疗会让人更加期望。

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