國產手術機器人上市光學技術提供手術能力延伸

作者： 2022年04月01日來源：瀏覽量：

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從1985年美國工業機器人手臂PUMA560完成了歷史上首次機器人手術開始，手術機器人就作為一種精密醫療器械逐漸應用于臨床中，成為醫生手與眼的延伸，在手術中輔助醫生完成精細操作。手術機器人可以在狹小的手術部位實

　　從1985年美國工業機器人手臂PUMA 560完成了歷史上首次機器人手術開始，手術機器人就作為一種精密醫療器械逐漸應用于臨床中，成為醫生手與眼的延伸，在手術中輔助醫生完成精細操作。手術機器人可以在狹小的手術部位實現人類能力范圍以外的精準手術器械操控，其應用是手術向微創精準化方向發展的必然趨勢。

　　近期，隨著國產手術機器人走向市場，以及《“十四五”醫療裝備產業發展規劃》為手術機器人產業發展再次吹起東風，手術機器人成為醫療器械行業重點關注對象。

　　支持政策頻頻出臺國產手術機器人實現“落地”

　　我國手術機器人行業起步較晚，不僅市場處于發展初期，產品也大多仍在研發過程中。近年來我國出臺一系列政策，將手術機器人列為重點支持方向。如2021年12月21日發布的《“十四五”醫療裝備產業發展規劃》就明確指出要“攻關智能手術機器人，加快突破快速圖像配準、高精度定位、智能人機交互、多自由度精準控制等關鍵技術”。

　　在政策支持下，國產手術機器人技術取得顯著突破，上市進程明顯加快。2021年2月，天智航“天璣2.0”骨科手術機器人獲批上市；10月，威高“妙手-S”腔鏡手術機器人獲批上市；2022年1月微創“圖邁”獲批，成為繼威高妙手后第二款國產腔鏡手術機器人。兩款國產腔鏡手術機器人成果進入市場，打破了美國直覺外科“達芬奇”手術機器人的壟斷地位，為市場帶來更多選擇。

　　光學技術不止看得更清晰

　　手術機器人的主要組成部分包括手術控制臺、配備機械臂的手術車及視像系統。外科醫生坐在手術控制臺，觀看由放置在患者體內的腔鏡傳輸的手術部位三維影像，并操控機械臂、手術器械及腔鏡的移動。

　　機械臂作為手的延伸，不但可以復制雙手的活動，而且還過濾了人手本身的震顫，提高手術操作的流暢度和精準度。而視像系統是眼的延伸，不僅為醫生提供三維高清圖像，同時還有數字變焦功能，使醫生能夠流暢地放大視野。如“妙手”機器人的“立體圖像顯示窗口”利用探視鏡頭在提供三維立體高清圖像的同時可以將手術視野放大數倍，可以幫助醫生突破人體極限。

　　除了三維醫學影像重建之外，光學技術在手術機器人中的應用還有醫學影像定位導航功能。手術導航系統通過基于二維透視圖像或者三維重建圖像的空間定位算法實現空間定位，幫助醫生精準定位病灶區域位置和方向，提高手術精度。光學導航是常見的導航方法，基于光學定位系統對并聯機器人與患者進行位置和姿態的標定，得到“圖像-患者-機器人”三者之間的位置和姿態關系，幫助醫生控制并聯機器人完成虛擬手術操作。光學定位系統通常包含反光球、光學定位儀等。

　　5G與AR/VR 智能技術帶來新可能

　　隨著5G技術的興起，基于低延時網絡的遠程操作成為可能。手術機器人與5G也有良好的結合空間。在5G網絡環境下，醫學遠程會診可以從傳統的視頻、圖片等二維呈現方式轉化為三維立體視覺呈現方式，實現患者病灶部位全息投影成像。同時通過邊緣部署將網絡延遲降到最低，5G技術可以實現醫生與機器人的“實時”同步操作，讓醫生可以為幾千公里之外的病人實施手術。

　　三維立體視覺則可以通過AR/VR/MR技術實現，相關技術結合5G的遠程醫療案例在前幾年就已經掀起熱潮。早在2015年，微軟就推出了可穿戴式AR設備HoloLens，總部位于德國柏林的Scopis推出全息導航平臺，利用Hololens頭顯為外科手術提供更精確和快速的手術引導。而在國內，深圳市人民醫院于2019年3月12日利用5G通過AR/VR技術成功實施了一例肝膽外科手術。清華大學長庚醫院董家鴻院士在北京給深圳市人民醫院肝膽胰外科鮑世韻手術團隊進行精準指導，共同完成該例AR/VR+5G協同遠程手術。

　　通過5G+AR/VR/MR的結合實現遠程手術是手術機器人未來的發展方向，高清近眼顯示技術將成為一大重點。裸眼3D顯示、雙眼分視、微型發光二極管（Micro-LED）顯示等技術正隨著AR/VR技術的大熱而快速發展，“元宇宙”概念的升溫更是將AR/VR硬件推向高潮。而當技術突破應用于醫療領域，手術機器人也將獲得飛躍式進步。

　　手術機器人進入黃金賽道

　　雖然目前國內手術機器人的市場滲透率較低，但是市場發展火熱。近幾月有多家專注開發手術機器人的公司完成融資，其中不乏數億級以上的A輪或B輪融資，相關統計數據顯示2021年手術機器人總融資金額超過30億元。同時，手術機器人的市場規模也在快速擴大，根據弗若斯特沙利文數據，預期未來國內手術機器人市場將以44.3%的復合年增長率快速增長，于2026年達到38.4億美元。而國產手術機器人的接連獲批上市也使國內企業能分到這塊蛋糕。

　　更多光學技術，盡在慕尼黑上海光博會

　　光學技術作為手術機器人的核心技術之一，在國產手術機器人的發展中至關重要。2022年7月13-15日，第十七屆慕尼黑上海光博會將在國家會展中心（上海）舉辦，展會就將匯聚來自光電子領域的重要企業，展會將集中展示激光智能制造、激光器與光電子、光學與光學制造、檢測與質量控制（含紅外技術與應用產品特色展示）以及成像與機器視覺六大主題領域創新產品及應用解決方案。

　　作為行業內知名的光學盛會，光學與光學制造展區也將結合當下行業發展趨勢，展品涵蓋光學材料、元器件、鏡頭組件、整機儀器、鏡頭與攝像等各類光學產品、設備與技術。

　　更有索雷博、普愛納米、賀利氏、艾羅德克、愛特蒙特、小原光學、舜宇、長光所、成都光明、力陽、芬創、海洋光學、牛津儀器、如海、斯泰必魯斯、中科創星、福晶、永新、福特科、華科、激埃特、湖南戴斯、乾曜、東隆、萊特巴斯、首量、昊量、海創、卓立漢光、芯明天、全歐、三英等各悉數到場，為您帶來一場行業新知的視覺盛宴！

　　同時，在檢測與質量控制展區將展出各類質量檢測和過程控制所需的創新產品和技術，包括光學特性測量、光學測量技術及儀器、光學傳感器、光學檢測系統應用、激光輔助測試測量系統等，優質展商齊聚，其中包括：濱松、三豐、蔡司、雷尼紹、馬波斯、海德漢、馬爾、柯尼卡美能達、Instrument System、Ademsy、Sensofar、小坂、米銥、日立、堀場、蘇黎世儀器、米銥、奧智品、施泰力、STIL、西努、中圖儀器、臺超、中智科儀、比爾茨、前哨等知名展商帶來各自的創新技術與產品。

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