這雙機械手能剝生蛋殼，還能做手術！

原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/504808.shtm

“這雙機械手居然在剝生鵪鶉蛋殼！”

  ?

單孔手術機器人在剝生蛋殼。 沈春蕾攝

7月6日，在北京術銳機器人股份有限公司（以下簡稱術銳）的展廳，《中國科學報》記者近距離接觸到術銳生產的“腹腔內窺鏡單孔手術系統”。6月20日，這套系統獲得國家藥品監督管理局的上市批準。

術銳由上海交通大學轉化醫學研究院生物醫學制造技術中心主任徐凱團隊創立。今年4月，術銳宣布完成C3輪數億元人民幣的融資。本輪融資由正心谷領投，將用于推進術銳現有產品在國內外多科室的臨床試驗和市場推廣，以及新一代產品的研發。

術銳從2017年5人的創始團隊到如今擁有近百人的研發團隊，徐凱一邊感嘆“創業沒有退路，比當教授更難”，一邊帶領團隊推廣國產內窺鏡單孔手術機器人。

創業比當教授難

2001年本科畢業后，徐凱繼續留在清華大學精密儀器與機械學系攻讀碩士學位，研究人形機器人。然而，當時的人形機器人尚未展露商業價值，在技術上也尚未攻克雙足走路難關。2004年，徐凱取得清華大學工學碩士學位后來到哥倫比亞大學繼續深造。

當年，美國直覺外科公司研發的達芬奇手術機器人不僅完成了首例前列腺手術，還創造了“失血微乎其微”的神話，并迅速發展成為泌尿外科不可或缺的手術工具。

在達芬奇機器人的輔助下，前列腺癌手術切除和縫合的精細度從約5毫米提升到約1毫米，使得保留患者的神經組織成為可能。“達芬奇機器人可能會壟斷市場15~20年。”徐凱的博士導師、哥倫比亞大學教授Russell Taylor的話讓他暗暗下定決心，要開發新一代手術機器人。

2007年，徐凱開始擔任哥倫比亞大學單孔腹腔鏡微創手術機器人研發項目主任設計師，研究如何在更小的創傷下完成手術治療。2009年，徐凱回國加入上海交通大學繼續開展研究，在2013年成功攻克“對偶連續體機構”技術，隨后推出單孔腹腔鏡微創手術機器人。

在核心技術難題得到解決后，徐凱帶領團隊租下了70平方米的辦公室開始創業。“招人難”是徐凱遇到的第一個創業難題：“工資給少了人不來，工資給多了人怕來年倒閉也不敢來。”

“創業比當教授難。”徐凱說，“創業企業能走多遠，取決于創業者認知提升的速度和高度。如果沒有對產業的深刻認知，沒有深入一線，很可能連最基本的招聘也無法開展，構建強有力的團隊更是無從談起。”

在單孔腹腔鏡微創手術機器人產品完成臨床試驗時，徐凱并沒有太多興奮，因為他很清楚，相比達芬奇手術機器人每年完成120萬例手術，術銳單孔手術機器人的臨床試驗僅邁出了產業化的第一步。

開發靈巧的機械手

眾所周知，長時間的外科手術對醫生雙手穩定性和體力是一項極端考驗，一旦因疲勞造成手抖就可能對患者造成損傷。

術銳生產的腹腔內窺鏡單孔手術機器人主要由兩部分組成——主控臺和手術臺。醫生只需坐在主控臺前，利用套在手指上的兩個搖桿，就可以遠程控制手術臺上的“機械手”，完成一系列剝離、切割、縫合等工作。

“搖桿在接受醫生動作并傳遞給手術機械臂時，人工智能技術還能幫助其過濾掉手部細微的顫動，減少出血量和手術損傷，從而更加穩定精準地實施手術。”術銳副總經理胡慧慧告訴《中國科學報》。

胡慧慧指著正在剝生鵪鶉蛋殼的機械手向記者介紹：“鵪鶉蛋殼的厚度約為0.17毫米，生蛋狀態下，人手都很難完成將蛋殼從蛋膜上剝離下來。我們開發的腹腔內窺鏡單孔手術機器人具有超高的穩定性和精確度，可以完成剝生蛋殼等很多看似不可能完成的任務。”

傳統腹腔手術一般需要在手術位置劃開一道口子或者打好幾個孔，伸進去不同的工具協同“作戰”。現在只打一個孔就能完成復雜的手術嗎？

胡慧慧解釋道，雖然只打了一個孔，但我們在這個可伸縮的鞘管裝置里，隱藏了鎳鈦合金蛇形手術器械的單孔腔鏡手術機器人，其包含一個內窺鏡和三個手術臂。鞘管通過單孔進入患者體內后，這些黑色“小蛇”形狀的手術臂就能迅速分開，獨立操作、協同作戰。

造福醫生和患者

2019年初，術銳的首輪融資由順為資本領投，其后順為資本又在B輪、C輪持續加注。除了順為資本，術銳還得到美敦力中國基金B+輪的獨家戰略投資，并在C輪獲得跟投。近年來，在吸引到多家明星機構的同時，術銳也在加快自己的融資節奏。到2022年，術銳基本每半年就完成了一輪融資。

據了解，在宣布完成C3輪融資前半個月，術銳已經和中信證券簽署上市輔導協議，正式啟動A股IPO進程。相關投資人分析表示，手術機器人是高投入賽道，隨著產品進入臨床后期，研發成本、商業化支出都在快速增加。

作為本輪融資領投方的正心谷表示，術銳的核心技術是蛇形機械臂，與傳統手術機器人的剛性鋼絲傳動機械臂相比，有更優的靈活性和力負載能力，同時解決了傳統單孔術式“筷子效應”。

徐凱稱，“我們不僅要把單孔手術機器人產品賣出去，還要讓其能夠在手術室里安全使用，這個挑戰非常大，容不得半點馬虎。”

2022年4月，北京協和醫院婦產科學系教授孫大為團隊采用術銳單孔手術機器人，通過肚臍打孔，為一位32歲的女患者成功實施卵巢囊腫剔除術，患者在術后第二天出院。

“整個手術操作用時35分鐘，出血5毫升，術后患者臍部創口2.5厘米。”孫大為表示，單孔手術機器人本身不僅讓創口美觀，恢復還很快，不影響病人的生活質量。

今年3月2日，隨著四川大學華西第二醫院教授鄭瑩和武漢大學中南醫院教授張蔚相繼順利完成子宮內膜癌分期術，術銳單孔手術機器人的臨床應用范圍成功拓展到婦科惡性腫瘤領域。截至今年6月，術銳已完成婦科注冊臨床試驗，在開展普外科注冊臨床試驗的同時，還進行了單孔手術機器人在兒科應用的探索。