刀尖上的“芭蕾”舞者 华科精准:专注神经外科手术机器人

刀尖上的“芭蕾”舞者 华科精准:专注神经外科手术机器人陈芳是一名肺癌晚期患者,一个肿瘤长在她的颞叶的位置,涉及脑功能区,如果通过传统开颅手术的治疗方式,有着引起失语和偏瘫的风险。针对病人的情况,北京天坛医院对其使用了“磁共振引导下脑转移瘤激光消融术”。这是一种新的脑肿瘤治疗技术,通过磁共振手术,实时实现在适宜、安全的温度和热疗范围,对脑肿瘤、癫痫病灶等病变组织给予精准消除,而不破坏病变周围正常脑组织和重要血管组织。  这一技术给了像陈芳这样的脑转移瘤患者一个绝处逢生的机会。脑肿瘤完全消融,而且手术的第二天,65岁的陈芳在护工的搀扶下顺利下床了。  手术的成功,凝结了医生和专家的智慧,同时也离不开手术机器人激光消融治疗系统研制团队的功劳。  除了激光消融治疗系统,华科精准在神经外科手术机器人、神经导航系统等一系列高端医疗器械研发方面有许多创新。他们的创新在哪里?填补了哪些行业空白?为被誉为“刀尖芭蕾”的神经外科手术领域带来哪些突破性进展?  坚信手术机器人应用前景  成立于2015年的华科精准,是中关村医疗器械园里的一家企业,专注于医用机器人技术和智能医疗产品的创新,聚焦神经外科领域癫痫、脑肿瘤、帕金森、脑出血等重大脑科疾病高端器械微创诊疗综合解决方案。  华科精准共有3位创始人,分别是王岢、吴迪和刘文博。王岢毕业于北京大学医学部,在医疗领域积累了丰富的临床、科研和经营经验;吴迪毕业于西安交通大学医学院(现西安交通大学医学部),曾就职于首都医科大学宣武医院;刘文博博士毕业于清华大学医学院,对神经外科手术导航系统有着深入研究。  2005年,吴迪与王岢合作创办了北京华科恒生医疗科技有限公司,带领研发团队开始神经外科领域医用电极自主研制、开发与生产。该公司是国内首家专业颅脑电极制造商,获得过多项国家专利,在国内的神经外科手术领域已占据了约80%的市场份额,其实现的进口替代产品,覆盖全国近20个省市地区、100多家三甲级医院,获得众多医疗机构及临床医疗人士的肯定。  医用电极主要用于神经外科癫痫SEEG手术、帕金森DBS手术。这类手术借助立体定向技术和医学影像融合技术,在国内具有广阔的发展前景,但SEEG、DBS手术操作复杂,对医生经验、手术精度有着较高要求,一定程度上限制了医用电极的市场开拓,于是吴迪、王岢有了开发神经外科手术机器人的想法。2011年,吴迪和王苛来到清华大学医学院,开启了与清华大学神经外科手术机器人的产学研合作,带领团队围绕神经外科手术机器人、神经导航系统、激光消融治疗系统等一系列高端医疗器械研发创新。  他们坚信手术机器人在该领域的应用前景,踏上了神经外科手术机器人的研发之路。正如华科精准联合创始人兼CTO刘文博所言:“不是我们选择了手术机器人的某一个方向,而是我们在神经外科领域选择了手术机器人。”  专注解决临床医生需求  在手术机器人应用于神经外科以前,医生需要借助立体定向框架辅助定位。使用时,立体定向框架需钉至患者颅骨以保证位置固定,即便使用麻药,这种操作对患者尤其对于儿童会带来巨大痛苦。此外,这种传统的定位方法耗时长,而且存在植入死角,难以充分满足临床需求。在这一背景下,神经外科手术机器人应运而生,在提高定位精度的同时缩短了手术时间,减轻了患者痛苦。  吴迪说:“作为连续创业者,这么多年来我们一直秉承一点,那就是针对临床医生的诉求,真正解决他们问题。”  如今,神经外科手术机器人的应用场景已不局限于功能神经外科。“脑肿瘤活检、脑出血引流、三叉神经球囊压迫术等,神经外科中需要微创植入的操作,神经外科手术机器人几乎都可以支持。”刘文博说。  为了让神经外科手术机器人能够更好地服务于医生和患者,华科精准专注于技术创新,不断迭代产品。2020年底,华科精准自主研发的新一代HoloShot智能感知技术“神经外科手术导航定位系统(型号:SR1-3D)”获批上市,这是继SR1和Q300后,华科精准推出的第三款手术机器人产品。  吴迪说,手术机器人开发的难点不是机械臂等硬件,而是支撑其手术计划、运动控制和智能感知的软件以及算法。华科精准自主研发的产品,是技术人员和临床医生反复沟通后,结合实际需求做出的最优方案。  华科精准的神经外科手术机器人,需要借助“脑”“眼”“手”来具体执行命令。其中,“脑”由图形工作站组成,可协助医生规划穿刺路径。华科精准神经外科手术机器人运用颅内血管3D可视化技术、多模态三维影像重建技术,可直观展现患者的颅内血管结构和重要功能组织,帮助医生合理规划穿刺路径,缩短规划时间。所谓“手”,即机械臂,用于实现精准动作。这里的“眼”,是3D结构光技术,可用于病人注册和环境感知。  全球首款  3D结构光技术手术机器人  华科精准打造的SR1-3D手术机器人,是世界上首款采用3D结构光和HoloShot智能感知技术的手术机器人产品。对此,刘文博坦言:“只要用过,就会知道它比之前的技术要好多少。”  “3D”是SR1-3D手术机器人的最大亮点,这里的“3D”指的是3D结构光技术。对于大多数普通人而言,对于3D结构光技术的了解,或许大多来自于智能手机的人脸识别,它的主要功能是计算物体的位置和深度等信息,进而复原三维空间。在消费、安防等领域,3D结构光技术不乏应用案例。相比之下,在医疗领域的实践较少。吴迪表示:“3D结构光技术大多用于工业领域,但在医疗领域内使用,华科精准是首家。”  采用3D结构光技术的SR1-3D手术机器人,仅需数十秒钟即可采集近似完整头颅的数百万个表面及环境特征的深度和位置信息,病人注册效率和精度都得到了大幅提升,机器人对环境的感知能力也得到了大幅提高。“SR1-3D刚刚获批上市不久主要应用在首都医科大学附属北京天坛医院,目前已经进行了近百例手术,医生使用后发自内心地认可这一技术。”刘文博表示。  对于未来,吴迪说:“我们希望在神经外科这一细分领域做专、做精。基于多年积累,华科精准与许多临床专家及医生建立了良好联系,从而可以更深入地了解临床痛点,并根据临床反馈有针对性提升神经外科手术机器人的产品功能。”  吴迪强调:“通过多年的努力,临床医生特别是一些专家,对国产手术机器人已经很有信心,不再认为国外的才是最好的,我们也感受到更多的尊重和重视,这是目前我们感觉最有成就感的地方。”作者:王查娜编辑:陈楠

THE END
分享
二维码
< <上一篇
下一篇>>