探寻杭州新质生产力 | 外科医生有了智能“助手”

【来源：杭州市科技局_创新动态】

“我们不仅是在追赶，更是在无人区进行探索，实现原始创新。”近日，记者走进杭州唯精医疗机器人有限公司，公司研发中心CTO助理宋涛向记者展示了最新研发的12自由度从手机械臂——这款增加冗余关节结构和力觉虚拟夹具技术的创新产品是国内首创，不仅实现了机械臂的超宽工作范围，更是创新引入力觉虚拟夹具技术，就像有一双无形的手在关键时刻“拦住”医生的动作，避免碰到重要器官，让手术更安全。

自2021年12月成立，到2023年11月启动首例临床试验，这家成立不足三年时间的企业完成了既定入组规模的注册临床手术，正以破竹之势重塑国产手术机器人领域的产业格局。

2024年3月19日，在浙江大学医学院附属第二医院的手术室内，一场特殊的手术正在进行：一台四臂腹腔镜手术机器人正以亚毫米级的精度完成组织缝合——这是唯精医疗自主研发的四臂腹腔镜手术机器人的第68台临床手术。

宋涛介绍，唯精医疗四臂腹腔镜手术机器人即将通过国家局三类医疗器械审批，适应症覆盖泌尿外科、普外科、妇科三个科室，胸外科适应症也开始拓展补充。

在传统腹腔镜手术中，“手眼协调”和“精准操作”两大技术桎梏长期以来持续制约临床治疗的精准性和操作灵活度。宋涛介绍，在进行传统腹腔镜手术过程中，需从患者体表切开3-4个10mm切口用于插入内窥镜和手术器械。

这种“隔空操作”存在天然缺陷：器械移动方向与屏幕显示相反（杠杆效应），医生必须反向控制；长时间保持固定姿势会导致手部疲劳，细微的颤抖经过长器械传导后会放大数倍；更棘手的是，传统器械只有4个自由度，远低于人手的灵活性。

唯精医疗的解决方案堪称"外科手术的游戏手柄"：针对“手眼协调”的要求，唯精医疗开发了四臂微创手术机器人系统，这套系统由患者手术平台、医生控制平台和影像平台三部分构成。医生控制平台设有两个操控主手，就像游戏手柄一样，医生操作主手；患者手术平台则安装着内窥镜和手术器械。借助主从遥操作控制算法，医生操作主手时，手术器械能同步做出一致动作，彻底消除 “杠杆效应”，让医生操作更直观。此外，为保障医生获得清晰、实时的手术画面，唯精医疗开发了高清图像处理平台。该平台图像延迟控制在 55ms 以内，几乎实现了画面的即时传输 。

针对“精准操作”的要求，唯精医疗重点突破了微创手术机器人共性关键技术，消除了主手及器械末端抖动，提高主手操作柔顺性，减轻了医护人员疲劳。而类人手腕设计的手术器械扩大了关节范围，突破了人手操作范围的极限。更厉害的是，这套系统能感知医生的操作力度，自动调整反馈力度，就像在教机器人“轻拿轻放”，最终实现毫米级操控精度，满足医生精细操作的要求。

根据临床数据统计，唯精医疗的手术机器人开展的68例临床手术均为四级高难度手术，手术成功率为100%。

唯精医疗构建起“结构-控制-算法”三位一体的自主创新体系，自主研发的7自由度力反馈主手采用边界变刚度控制算法，结合运动意图预测技术，通过重力补偿与抖动滤波技术，不仅能预判医生的操作意图，还能自动调节力度、消除抖动，确保医生操作的轻柔与顺滑。在柔性器械领域，团队突破传统丝传动技术瓶颈，研发出多规格的手术器械，这些器械能实现自适应安装，医生更换手术器械更便捷，大幅提升了操作连贯性和手术效率。

杭州市余杭区良好的“产学研医检”创新生态是助力唯精医疗实现跨越式发展的重要力量。“我们2021年12月在杭州设立总部，2023年与浙江省医疗器械检验研究院、浙江大学医学院附属邵逸夫医院、哈尔滨工业大学等单位联合，成功申报了浙江省‘尖兵’科技计划项目，获得了专项支持。”宋涛说，杭州市出台的人才政策及给予的生活补贴，为创业团队解决了很多后顾之忧，让他们能专心致志地投入研发。

来源 | 科技金融时报

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