二十多年前intuitive推出达芬奇手术机器人,很快达芬奇手术机器人很快就成为医院和临床的医生宠儿,甚至在国内有一段时间国内代理商还搞出手术量排行榜,刺激医生不断开足马力做机器人手术。当然达芬奇手术机器人技术非常牛逼,这也让达芬奇手术机器人在二十多年里都是软组织机器人领域标杆,就连美敦力这样的巨头也无法撼动其地位。
由于达芬奇机器人在市场垄断地位,使其获得超乎想象市场回报。这样刺激行业从业者和资本们加速进入这个潜力巨大蓝海市场。在短短几年内国内外开发软组织机器人不断获得各国药监部门批准上市。
尽管参与者众多,但是市场真正能够被认可的产品还是intuitive开发达芬奇手术机器人。主要是同类软组织手术机器人不是仿制达芬奇手术机器人,就是在达芬奇手术机器人基础上进行优化(规避知识产权风险),实质上依旧没有逃脱达芬奇手术机器人带来的思维固化。因此整个赛道上很少有真正突破性创新。
最近在《International Journal of Robotics Research》期刊上发表一篇关于软组织手术机器人突破性创新技术。这个技术由洛桑联邦理工学院的研究团队开发---REHAssist Robot。
REHAssist Robot之所以在软组织机器人领域属于突破性创新,是因为REHAssist Robot实现一个主刀医生控制四个手术器械同时进行手术操作,不再需要一助。
REHAssist Robot使主刀医生每只手控制一个手术器械,而一只脚控制一个内窥镜,另一只脚则控制一个手术器械(或者其它)。REHAssist Robot的一个关键创新在于主刀医生和机器人助手之间的共享控制。研究人员开发的控制框架确保主刀医生和机器人能够在并行工作空间内协同工作,同时满足腹腔镜手术的精度和安全性要求。
要实现脚来操控手术器械,关键是需要一个灵活的脚踏板。研究团队给REHAssist Robot配备一个拥有五个自由度触觉足部接口的脚踏板。脚踏板中的执行器向用户提供触觉反馈,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,以确保错误的脚运动不会危及患者。
REHAssist Robot这种独特设计,避免主刀医生和助理之间配合不默契的问题,能够完全按照主刀医生设想进行手术操作。
为了避免主刀医生一个人做一台手术带来的疲劳,REHAssist Robot结合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,甚至还可以帮助医生准确且快速抓取组织。
REHAssist Robot通过结合脚操控机器人以及AI等功能,从而实现减轻了主刀医生的精神和身体负担,甚至未来可以改善手术结果。当然REHAssist Robot还处于早期原理阶段,要想将REHAssist Robot技术商业化还需要研究团队不断进行验证。这种技术可能会给思维固化的软组织机器人带来全新的革命。
洛桑联邦理工学院
洛桑联邦理工学院“EPFL”,坐落于瑞士联邦-洛桑,与姊妹校苏黎世联邦理工学院一起组成瑞士联邦理工学院。创立于1853年,最初是由巴黎中央理工学院(隶属于巴黎萨克雷大学)毕业生Lois Rivier和John Gay建立的洛桑大学工程师学院,起初规模非常小,后于1969年从洛桑大学正式独立而迅速扩张 。EPFL是欧洲卓越理工大学联盟战略成员,专注于工程技术与自然科学两大领域。