达芬奇颠覆者：脚控制手术机器人来了

  近日，洛桑联邦理工学院的研究人员研发出一种名为REHAssist Robot的手术机器人系统，该系统通过触觉脚部界面控制两个额外的机器人手臂，使得腹腔镜手术能轻松实现四臂操作。

  自二十世纪末直观公司推出达芬奇手术机器人以来，这种机器人已经在市场上占据了统治地位，带给公司丰厚的回报。其技术进步和卓越的实用性为全球的医疗行业提供了前所未有的便利，使得大批公司纷纷涌入这样的领域，希望能分一杯羹。然而，大多数新进者只是选择模仿达芬奇机器人的设计和功能，没办法提供真正的创新或更高效的解决方案。洛桑联邦理工学院的该新型四臂手术机器人有望成为达芬奇的强力挑战者。

  该新型腹腔镜软体手术机器人系统由洛桑理工学院REHAssist研究组和学习算法与系统实验室（LASA）联合研发。使用该系统的手术医师，在经过培训后，可以单人完成以前需要多人才能完成的手术，提高手术效率。

  研究团队为REHAssist Robot配备了两个拥有 5 向操控的脚部触觉控制单元，脚踏板中的执行器向用户更好的提供触觉反馈，引导脚朝向目标，就像遵循看不见的力场一样，并且还限制力和运动，确保错误的脚运动不会危及患者。

  医生在接受培训后可以在双手操控机械臂的同时，再使用双脚操控另外两个机械臂，理想状态下只需要一个手术医师便能够实现整台手术。而传统的达芬奇手术机器人常常要多位手术医师来操纵四条机械臂。

  为解决单个手术医师进行手术时也许会出现的疲劳问题。研究团队还为该机器人配备AI功能和视觉跟踪功能。通过不断学习，REHAssist Robot可以主动预测主刀医生的意图并使用内镜对腹腔镜器械进行自适应视觉跟踪来协调其与外科医生的动作，从而主动协助外科医生，甚至还能够在一定程度上帮助医生准确且快速抓取组织。

  通过结合脚操控机器人以及AI等功能，减轻手术医师的精神和身体负担，减少手术风险，提高手术效率。

  目前，REHAssist Robot腔镜手术机器人系统处于早期开发阶段，仍有多项技术问题待研究团队不断进行完善，我们也期望该新型手术机器人尽早商业化，挑战达芬奇目前接近于垄断的市场地位。

  文章开头我们说过直观公司的达芬奇手术机器人以近乎统治的地位占据手术机器人市场的大部分份额。在这样的情况下，众多医疗器械巨头仍决定进入这一市场，那么手术机器人市场为何吸引众多巨头加入呢？

  先让我们来看看直觉外科公司的营收水平，2023年1月24日，直觉外科公司公布了2022年度财报。多个方面数据显示，在过去的一年中直觉外科总营收同比增长9%，达到62.2亿美元（折合人民币约430亿），占全球手术机器人总体市场规模的比重超过60%。其中，器械和配件收入达到35.2亿美元，同比增长13.5%。

  另外，3月31日该公司公布了2023年第一季度财务报表。财报显示，直觉外科2023年第一季度收入为17亿美元，同比增长14%。其中，器械和配件收入为9.86亿美元，同比增长22%。

  达芬奇的造富能力，不仅体现在业绩上，更体现在长期资金市场。2000年6月上市至今，直觉外科股价一路向上，累计涨幅达180余倍。这样的营收水平吸引众多医疗器械巨头进入该领域。

  据统计，全球手术机器人市场预计将于2025年达到285.1亿美元，2021年至2025年的复合年增长率为27.1%；至2030年，全球手术机器人市场将达619.0亿美元。随着外科手术微创技术的加快速度进行发展，手术机器人市场蕴含着巨大的增长潜力。

  在中国市场，手术机器人市场虽然起步较晚，但在政策、市场需求、技术突破等多种因素的推动下，近几年迎来了加快速度进行发展。曾有机构预测，2026年中国手术机器人市场规模将增长到242亿人民币，年复合增长率高达44.3%。

  市场逐年扩大、政府政策支持，使得包括微创、精锋、术锐等国内企业进入这一领域：

  据悉，微创医疗机器人是微创医疗科学有限公司旗下子公司。公司于2015年正式成立，是全球唯一一家业务覆盖腔镜、骨科、泛血管、经自然腔道和经皮穿刺五大“黄金赛道”的手术机器人公司。

  旨在通过运用机器人、智能控制、传感与信息领域的高精尖研究和产业集成，提供能够延长和重塑生命的机器人智能手术全解方案，建设一个全球化布局的医疗机器人全解方案创新平台。

  在腔镜机器人领域，微创机器人的“图迈®四臂腹腔内窥镜手术系统（型号：MT-1000）”于2022年1月获NMPA批准上市，系国内首家获批上市的、应用于泌尿外科领域的国产腔镜手术机器人，填补了国内空白，打破了国外技术垄断。另公司研发的单孔腔镜手术机器人已确定进入临床试验阶段。

  精锋医疗成立于2017年，旨在推动外科手术进步为使命，致力于智能手术机器人平台的开发及普及，是国内唯一一家、全球第二家同时掌握单孔手术机器人及多孔手术机器人技术的公司。

  目前其在全球共有超过460项获授专利及专利申请。已完全独立掌握了手术机器人所涉及的结构设计、系统控制、运动算法和AI算法等多项核心技术。据悉，该公司研发的SP1000是中国首个完成妇科手术关键性临床试验的单孔腔镜手术机器人。

  该系统已于2018年开展单孔手术机器人动物实验，其“创新医疗器械”特别审核检查申请已于2021年4月获得通过，即将进入注册临床试验阶段，产品上市后将用于泌尿外科、胸外科、妇科等典型手术治疗。

  术锐医疗是一家致力于完全自主研发和生产单孔通用型微创腔镜手术机器人系统的高新技术企业。自2016年成立以来术锐着手打造核心自主知识产权和全链条关键技术，旗下主打产品为单孔腔镜手术系统。

  2020年底，术锐手术机器人通过了国家食药监器审中心“创新医疗器械特别审查程序”的审定，成为中国第一家进入创新医疗器械特别审查程序（绿色通道）的单孔腔镜手术机器人企业。

  截至2023年1月，术锐单孔手术机器人不仅完成中国首台纯单孔机器人前列腺癌根治术、肾癌肾部分切除术和肾盂输尿管成形术等经典临床术式，还完成了多个创新术式，涵盖泌尿外科、妇科、普外科、儿科等多个科室。

  在当前的医疗设施市场上，无论是手术的复杂度还是患者的需求，都在不断的提高。医疗机器人设备的出现无疑对提升手术效率、减少医疗风险起到了非消极作用，特别是如达芬奇这样的手术机器人设备，已经在全世界内赢得了广泛的认可和使用。然而，如同任何领域的创新技术，持续的突破和创新才是引领未来的关键。

  这也是为何我们正真看到洛桑联邦理工学院新研发的REHAssist Robot脚控制手术机器人系统时无比激动。它的出现不仅是对手术机器人领域的挑战，也代表着医疗领域正在朝着越来越先进、更复杂的手术操作方式发展。多肢操作和先进的共享控制增强技术的结合，为复杂手术的开展提供了更为广阔的可能性。这种脚部控制四臂操作的实现，大幅度的提升了手术的效率和准确性，使得医生能够更全面和细致地处理手术中的各种问题。

  从市场角度而言，REHAssist Robot的出现，让达芬奇机器人有了一位强有力的挑战者。REHAssist Robot的成功推出和运用，也将引领医疗机器人设备的新一轮竞争和创新。