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国产腔镜手术机器人技术、市场与代表产品分析

嘉峪检测网        2023-10-19 09:19

前言导读
 
腔镜手术机器人概述
 
腔镜手术机器人是目前应用最广泛的手术机器人,它能够辅助医生完成各类复杂的微创手术,可用于泌尿外科、妇科、胸外科、普外科等相关科室的微创手术。
 
传统腔镜手术操作难度较高。手术过程中,医生将手术器械和内窥镜通过患者体表的切口伸入患者体内获取手术视野并开展手术操作。受限于患者体表固定的切口位置,医生手部操作方向与器械末端移动方向相反,这种“筷子效应”进一步增加了传统腔镜手术的操作难度。
 
腔镜手术机器人能够提高手术精准度及安全性,其出现显著改变了微创伤手术的格局。在保持标准腔镜手术的益处的同时,腔镜手术机器人可提供更强的灵活性、更大的活动范围、过滤震颤、三维高清视觉及更精准的控制能力,这些优势在手术部位深窄及有需要切开细小组织的情况下有极大价值。因此,机器人辅助腔镜手术使外科医生能够以微创伤方法重复进行原本复杂的开放手术。它还可以消除传统腔镜手术中的“筷子效应”,允许医生直觉操作器械,缩短医生学习曲线。
图/康多机器人展示
 
腔镜手术机器人应用领域
 
腔镜手术机器人可广泛应用于外科手术,相关科室包括泌尿外科、妇科、胸科、普外科等科室。腔镜手术机器人在我国以辅助开展泌尿外科手术为主,目前主要应用于前列腺癌根治术和肾部分切除术。肾部分切除术中因存在肾脏动脉阻断后的热缺血时间限制,被认为是泌尿外科领域操作难度较大的手术。由此,通过开展机器人辅助肾部分切除术的临床对照试验可以更为有效的检验腔镜手术机器人的产品性能。
 
腔镜手术机器人在各个科室的临床价值论述的综述性文献来源如下:
 
综合以上论述可知,相比于传统腹腔镜手术,腔镜手术机器人辅助手术在多个科室均具有显著的临床效益。
 
腔镜手术机器人优势及构成
 
腔镜手术机器人是为完成各种复杂的微创手术而设计的一种手术机器人, 其主要由计算机控制台、高清成像系统、床旁机械臂系统三部分组成。经腔镜机器人辅助的手术消除了传统手术的大部分问题。腔镜手术机器人不受人体生理因素影响,如:疲劳因素、情绪因素,且其具有高精度、强灵活性等特点,能协助外科医生缩短手术时间,提高手术质量,并在一定程度上提升了医生的手术能力。
 
腔镜手术机器人竞争格局及市场
 
在腔镜手术机器人领域,全球最大的公司为美国的直观外科公司,美股同类型上市公司还有 Asensus Surgical。虽然腔镜手术机器人的产品化研发在中国起步较晚,但在关键技术和核心部件的研究上已经有了丰富的成果积累。目前,进口产品中,直观外科公司的达芬奇 Si 系统和 Xi 系统已经获批上市。国产多孔腔镜手术机器人中,思哲睿的康多机器人®、威高机器人的妙手 S、微创机器人的图迈®和精锋医疗的 MP1000 四款产品获得了 NMPA 批准,应用科室包括泌尿外科、普外科。
 
受微创手术意识提升、核心技术创新突破、政策鼓励支持等驱动因素影响,腔镜手术机器人在中国的市场空间大、增速快。
 
根据中商产业研究院数据显示,2017年至2021年,中国腔镜手术机器人市场规模自7.0亿元增长至32.4亿元,复合年增长率为46.7%,其中设备的复合年增长率为75.6%,耗材为31.6%,服务为39.5%。预计未来中国腔镜手术机器人市场规模将持续增长,2023年中国腔镜手术机器人市场规模将达47.8亿元。
根据国际知名咨询公司弗若斯特沙利文发布的《手术机器人市场研究》行业研究报告,预计 2025 年中国腔镜手术机器人市场规模将达到 113.6 亿元,2030 年中国腔镜手术机器人市场规模将达 352.5 亿元,数据具有权威性及独立性,相关数据引用真实反映了行业发展趋势。
 
医疗器械产品解析
 
1、图迈®Toumai®腔镜手术机器人
 
上海微创医疗机器人(集团)股份有限公司
 
图迈®Toumai®是一款完全由中国自主研发的腔镜手术机器人,其腕式手术器械高度灵活,3D腔镜系统提供立体真实的手术视野,直觉式主从遥操作灵敏易上手,从而简化手术操作,缩短手术时间,具有极高的临床优势。图迈®成功应用于各类高难度泌尿外科手术,标志着国产手术机器人具有在狭窄解剖空间内辅助医生完成复杂手术的能力。
 
• 前列腺癌根治术(金标准)
 
• 肾部分切除术
 
• 肾切除术
 
产品介绍
 
微创图迈是一个融合多学科高科技含量技术于一体的高端医疗设备,主要由一部人体工学外科医生控制面板、一辆拥有四个互动机械臂的患者侧手推车以及一个三维高清影像系统组成。其采用主从式遥操作技术,实现医生可远离手术台并坐姿操作的手术方式,减轻医生负担;结合机器人技术优势,实现更微创、精准、稳定、安全的手术操作;可广泛适用于各类外科手术,包括泌尿外科、妇科、胸外科及普外科等术式。
外科医生控制台有三个主要组成部分:主控制器、脚踏式开关板及立体观察器。外科医生安坐于控制台,便可观看手术部位的沉浸式三维高清影像,并通过控制机械臂操控患者体内的手术器械。三维高清影像系统提供呈现自然景深效果的实时目标剖析影像,有助精准辨别组织及区分组织层。
通过高度灵活自如的机械臂,图迈为外科医生提供一系列与人体手腕相似的动作,同时去除人体手部固有的震颤。灵巧度可以提高手术的精准度,加强手术安全性,减少外科医生的疲惫感。特别是,除持有腔镜及作为左右手持有手术器械的三个机械臂外,图迈的第四个机械臂让其可持有若干极复杂手术所需的额外手术器械,使其明显优于三臂腔镜手术机器人。
三维电子腹腔内窥镜在腔镜顶端装有高清立体摄像头,其包括双物镜,可提供具有自然景深的图像,为外科医生提供手术部位的三维视野。高清立体摄影机头设计成广角视野,为开放手术中观察所得影像提供最高达15倍的电子光学放大效果。
 
图/图迈®Toumai®腔镜手术机器人示意图,从左至右依次为患者侧手推车、三维高清影像系统、外科医生控制台
 
与传统腔镜手术相比,微创图迈机器人具有手术视野立体真实、微型器械精细操控、狭窄空间下高灵巧运动等众多技术优势,给复杂腔镜手术涉及的狭窄解剖空间下分离止血、缝合打结、功能重建等外科操作带来重要临床价值,同时,克服传统开放手术的创伤大、出血多、并发症概率高等问题,真正实现精准、安全、高效、微创伤的外科手术操作。
 
2、威高“妙手S”三臂手术机器人系统
 
山东威高手术机器人有限公司
 
2023年6月14日,威高“妙手S”三臂手术机器人系统(以下简称“威高妙手机器人”)取得国家药品监督管理局颁发的第三类医疗器械注册证。
 
威高妙手机器人创新性突破了丝传动轻量化结构设计及解耦技术、双目内窥镜立体成像与动态汇聚技术等新技术,并将外观全新升级,在保持传统腔镜手术优势的同时,可提供更强的灵活性、更大的活动范围、过滤震颤、三维高清视觉及更精准的控制能力,可用于泌尿外科、妇科、胸外科、普通腹腔镜外科等多科室。
 
图/威高“妙手S”三臂手术机器人系统展示
 
产品介绍
 
威高妙手机器人由医生操作台、患者操作台、手术器械、电源线、线缆组成。其中:
 
医生操作台包括机座、立柱、扶手、医生机械臂(左/右医生机械臂)、控制部分;
 
患者操作台包括机座、升降柱、横梁、悬吊臂、患者机械臂(左/右患者机械臂)和电气控制部分;
 
手术器械包括持针钳、宽持针钳、抓钳、单极电钩、单极电铲、双极抓钳、双极弯形抓钳、双极长孔抓钳、一次性使用超声刀头;
 
线缆包括主从通信线、左控信号线、右控信号线、主从电源线。
该产品由医师利用主从操控系统对于微创手术器械进行控制,用于胆囊切除术、腹股沟疝手术、食道裂孔疝修补及胃底折叠术、肝囊肿开窗术、阑尾切除术和袖状胃切除术。
 
医生操作台的控制部分由驱动器、控制板、编码器等单元组成,并优化布置在医生操作台的机座上。编码器用于采集医生机械臂各关节的运动信号,并传递给驱动器与控制器,并与患者操作台进行信息交互。驱动器用于接收控制器发送给医生机械臂各关节的控制信号,并驱动各关节电机执行相应的动作。通过控制面板上的按键可以控制整个系统的启动,并有相应的指示灯能显示系统的状态。
 
患者操作台的控制部分由控制器、驱动器、编码器与控制板等单元组成,并优化布置在患者操作台的机座上。编码器用于采集患者机械臂各关节的运动信号,并反馈给驱动器和控制器。控制器接收医生机械臂的运动信号,并经过运算后给患者操作台的驱动器发送相应控制信号,驱动器驱动患者机械臂各关节电机做出相应动作。控制板用于检测患者操作台的按钮信号,并控制相应的模块执行动作。
威高妙手手术机器人是国内首个采用主从控制进行腹腔手术操作的设备采用末端解耦的丝传动多自由度手术器械设计,增强了医生操作的灵活性折展式远端定心器械操作臂设计使其具有小型轻量化的优点有利于减少手术并发症,提升患者生活质量;缓解医生疲劳;降低应用成本。
 
3、康多机器人®
 
哈尔滨思哲睿智能医疗设备股份有限公司
 
康多机器人是针对各类复杂的微创外科手术打造的一款腔镜手术机器人,在精确操作、消除震颤、提高医生舒适度等方面较传统腔镜手术存在显著优势。康多机器人适配自有及国内外主流三维高清内窥镜系统,能够让手术医生通过内窥镜实时获取手术视野,在复杂的手术环境中精准触及手术区域,并通过主从控制系统在患者的手术区域完整复现医生的操作意图。康多机器人SR1000是国内首个在泌尿外科领域进入创新医疗器械特别审查程序(绿色通道)的腔镜手术机器人,该产品于2022年6月在泌尿外科领域获得第三类医疗器械注册证。
 
产品介绍
 
康多机器人由医生控制台、患者手术平台、影像台车、内窥镜系统、手术器械和附件构成,是针对各类复杂的微创外科手术打造的一款腔镜手术机器人,在精确操作、消除震颤、提高医生舒适度等方面较传统腔镜手术存在显著优势。康多机器人适配自有及国内外主流三维高清内窥镜系统,能够让手术医生通过内窥镜实时获取手术视野,在复杂的手术环境中精准触及手术区域,并通过主从控制系统在患者的手术区域完整复现医生的操作意图。
 
 
医生控制台
 
医生控制台由开放式影像系统、主操作手系统、脚踏系统、功能面板等组成。手术过程中,医生坐在控制台前,通过开放式影像系统获取术中的手术区域视野,并通过主操作手系统和脚踏系统来开展手术。主操作手系统和脚踏系统会收集医生通过双手和双脚传递出的操作指令,并将该指令传递到患者手术平台,由患者手术平台对患者实施相应的手术操作。
 
患者手术平台
 
患者手术平台包括多条机械臂,可以控制手术器械和三维高清内窥镜,每条机械臂具有多个运动自由度,会根据外科医生通过医生控制台传达的操作指令来实现相应的手术动作。
 
影像台车
 
影像台车包括台车主体、系统信息显示屏、摄像头、助手屏和电气仓等,可承载多种类型的影像及高频手术设备。
 
 
4、精锋®多孔腔镜手术机器人
 
深圳市精锋医疗科技股份有限公司
 
精锋多孔腔镜手术机器人(MP1000)是一种机器人辅助设备,通过应用机器人技术、成像技术和数字技术进行微创手术。于MP1000的协助下,训练有素的外科医生可安坐于主控台,通过观看高分辨率三维图像手术术野,轻松地操纵通过小切口进入患者体内的机械臂,进行手术。MP1000在手术术野的运动类似于人类手腕的运动,但外科医生手部固有的颤动被过滤。MP1000帮助外科医生在狭窄的工作空间内精准地进行复杂手术。
 
MP1000被设计用于多种手术专科,包括泌尿外科手术、妇科手术、普外科及胸外科手术。
 
2023年8月22日,全新升级版精锋®多孔腔镜机器人二代-MP1000 Plus系列凭借荧光显影、多模态画中画、双控制台等多项新功能再获国家药监局批准,正式上市。
产品介绍
 
精锋®多孔腔镜手术机器人由三部分组成:医生控制台、患者手术平台及三维高清影像系统。外科医生可安坐于控制台,轻松的操纵患者手术平台的机械臂及连接的手术器械,通过观看高分辨率的三维影像手术术野,进行微创手术。同时,精锋®多孔腔镜手术机器人还配备了可模拟人的手腕灵活度的、多样化的机器人专用手术器械,为各种手术术式提供灵活选择。
 
MP1000具有超高灵巧性、绝佳的主从控制体验、低延时沉浸式三维高清影像、丰富的专有扩展器械、安全可靠等特点和技术优势。
 
使用精锋®多孔腔镜手术机器人进行的手术将开放式手术与腔镜微创手术的优势相结合,既有开放式手术的操作灵活性和精准度,又兼具微创、病人恢复时间短的特点,且已在临床试验中成功应用于各种高难度四级手术,标志着国产手术机器人的技术性能及临床表现已达到国际领先水平。
 
5、术锐®机器人
 
北京术锐机器人股份有限公司
 
术锐股份的核心产品之一腹腔内窥镜单孔手术系统(SR-ENS-600)于2023年6月取得国家药监局批准应用于泌尿外科的腹腔镜手术操作,是国内单孔腔镜领域首款亦是目前唯一一款获批上市的手术机器人。医生利用该产品特有操控系统进行控制,可提高操作精细化水平,减少手术创伤,为患者提供更安全、更精准、创伤更小的微创外科手术解决方案。
 
产品介绍
 
该产品由医生控制台、患者手术平台、三维电子腹腔内窥镜、手术器械及附件组成,用于泌尿外科腹腔镜手术操作,为国内首个内窥镜单孔手术系统,有效填补国内空白。该产品中的手术器械采用国际首创、自主知识产权的创新技术,具有运动范围广、负载能力强和可靠性高等技术优势。
 
该产品以单孔的方式实施手术,内窥镜及手术器械具有多个主动自由度,仅手术器械在患者腹腔内的运动即可完成手术操作,体外定位臂在遥操作过程中保持静止,避免了术中相互碰撞的风险。利用其特有操控系统进行控制,可提高操作者精细化水平,减少手术创伤。
 
术锐®机器人的三维电子腹腔内窥镜和三支手术器械通过外径2.5厘米的多通道鞘管进入患者体内,仅需要单个皮肤切口即可实现极尽微创的手术治疗,同时可提高操作者精细化水平,实现术中创伤小、出血少,术后恢复快、疼痛轻,预后疤痕少等优点。
 
术锐®机器人手术器械和三维电子腹腔内窥镜均采用了自主研发且拥有自主知识产权的“面向连续体机构的形变驱控技术”关键技术。手术器械负载良好、可靠性高、操控精准、运动灵活。三维电子腹腔内窥镜采用八方向双构节体内翻展的设计,视野调整范围大、成像清晰细腻、色彩还原性优异。
主从范式是医生操控主控制器,使手术器械末端执行器复现操作者的手部运动的一种控制模式。针对蛇形手术工具的形变运动特性,术锐股份自主研发了基于“串联结构体—可形变连续体”异构遥操作核心算法和控制系统,实现了精准直观、得心应手的操作体验。在为术者提供的数倍放大的三维立体沉浸式视场中,操作可细致入微。术者还可为主从运动设置不同的行程映射比例,在必要时提高手术操作的精细程度,避免损伤周围正常组织,缩短器官功能恢复所耗费的时间及患者的住院时间。
 
术锐®机器人手术器械的臂体采用高冗余的结构骨布置,任一结构骨断裂均不影响其运动能力。系统设计基于双环路独立硬件实现全状态安全监控、基于全流程风险预警实现全时段运动监控,集成多层次的安全监测机制和应急过程控制预案,确保手术实施各阶段的安全。不仅如此,手术器械的可弯转臂体在病患体内即可实现术中所需的运动能力,体外定位臂在手术操作过程中保持不动,完全避免了体外机械臂的术中碰撞风险,进一步提升了系统的术中安全。
 
革命性的面向连续体机构的形变驱控技术
 
术锐®机器人的手术器械和三维电子内窥镜的蛇形臂体均采用了原创自主的核心技术“面向连续体机构的形变驱控技术”设计。如图所示,可形变连续体机构由近端构节、导向钢管束以及远端构节组成,超弹性镍钛合金细杆作为结构骨从头至尾贯穿。近端构节的弯转,会带来十余根结构骨的推拉运动,这些推拉运动传递到远端构节,协同将远端构节向相反的方向弯转。采用双构节“面向连续体机构的形变驱控技术”设计的手术器械,可将近端构节的驱动电机布置在病人体外,而病人体内的远端构节可在十余根结构骨协同推拉下实现双构节、八方向弯转的灵活运动。
 
“面向连续体机构的形变驱控技术”具有诸多优势:十余根结构骨可同时承受推力和拉力,手术器械蛇形臂体的负载能力显著提高;结构骨冗余布置,其中一根断裂,对手术器械的整体性能几乎没有影响,安全性极高;蛇形臂体具有连续弯曲形变特性,可轻易通过复杂形状腔道,灵活满足单孔手术下各种运动需要。
 
 
与传统的多关节刚性机器人结构不同,“面向连续体机构的形变驱控技术”力学性质复杂、形变模态多样;为实现精准的运动控制,建模时须考虑多种非线性力学的耦合效应,还需满足实时高效计算的运算要求,是门槛极高的系统化关键技术。针对“面向连续体机构的形变驱控技术”的运动控制难点,术锐股份经过数年的技术探索和积淀,独创了弹动力学复合模型,兼顾了耦合效应的补偿机制和轻量解析的运算结构,使其运动控制性能达到国际领先水平。“面向连续体机构的形变驱控技术”控制算法精准驾驭蛇形手术臂的运动控制,为医生提供精细流畅的操作体验。
 
6、海山一™·腹腔镜手术机器人
 
瑞龙诺赋(上海)医疗科技有限公司
 
瑞龙诺赋自主研发了模块化、灵巧型腹腔镜手术机器人“海山一”,采用了国内首创的模块化设计,可兼容医院内现有的腹腔镜设备,占地面积小、使用灵活,以出色的性能和成本控制,促进手术机器人技术全面普及,加速专科均衡发展,让更多患者受益于先进的机器人手术治疗。
 
 
 
产品介绍
 
海山一™采用模块化设计,单手术臂床旁台车分布手术床旁,台车占地面积更小,成本易控制,空间使用更高效,为术者和助手提供更灵活充足的空间。模块化台车亦可在不同的手术室之间便捷移动,更好适配中国二、三级医院现有的手术室环境,且医院可以按需配置台车数量,无需扩建手术室即可灵巧适配现有场地。
 
 
海山一™腹腔镜机器人的可配置性,既支持医院配套使用瑞龙诺赋自研的一次性腕转器械、功能影像系统,也支持使用市面上主流的腹腔镜手术器械和视觉系统。灵活选择、自由搭配,满足不同医院配置、不同阶段医生使用的多维需求,使术者手术经验得到延续和提升,降低机器人手术的学习曲线,让更多专科的腹腔镜手术在机器人平台上开展。
 
 
瑞龙诺赋自主研发的高清三维腹腔镜系统集成了ICG荧光成像功能,结合3D重建以及区域血流荧光可视化成像技术,进行腔镜机器人手术 (RAS)。术前运用3D重建技术,看到患者特异的组织结构及病灶位置等病理信息;术中运用ICG荧光显影技术,进行血流灌注评估、组织识别、肿瘤切缘分析,显示出手术效果,优化手术策略。
 
海山一®差异的模块化、灵巧型、可配置设计,具有多科室、多术式普遍适用的特有优势,不仅缩短医生学习曲线,且有助于手术机器人入院成本、患者手术费用的降低,真正为实现机器人手术全面普及所打造。
 
 
 
7、康诺思腾Sentire腔镜手术机器人
 
深圳康诺思腾科技有限公司
 
康诺思腾致力于创新型手术机器人的开发,截至目前,已完成软组织手术机器人和其他重大专科手术机器人的多管线布局。公司自主研发的第一代腔镜手术机器人已进入人体临床阶段,可应用于泌尿外科、妇科、普外科、胸外科等场景,并将在全球范围申请医疗器械认证,后续将陆续获批上市,服务全球医护,惠及更多病患。
 
 
 
目前,康诺思腾Sentire腔镜手术机器人已顺利在中国大陆地区开展多中心的人体临床试验,并在中国香港圆满完成了多例涵盖泌尿外科和普外科等多学科、多领域的高难度手术。康诺思腾的多孔腹腔镜手术机器人产品得到了国内外众多顶尖临床专家的一致好评,操作流畅、控制精准、视野逼真、性能出色,占据国内技术高地。
 
产品介绍
 
相较于市面上的多孔腹腔镜手术机器人,康诺思腾在整体设计思路上不仅考虑到了主刀医生的需求,还兼顾了护士等手术各方的使用需求。康诺思腾手术机器人的主手重量更轻、术前护士单人即可快速装机、完成孔位布置,术中也能很快地进行器械更换和位置调整。其灵敏度更高,操作时几乎感受不到摩擦力,可最大程度保证主刀医生使用时的灵活度、精确度与可控性。
 
该产品在设计上也更贴合国内医生的手术习惯与需求。UI设计简洁明了、交互体验友好、操作流程顺畅,易于上手。其动力模组、软件架构和控制系统均为自主研发,系统集成更优、精度更高、延迟更低、操控精准、视野逼真,更利于医生做手术时的稳定性和安全性。
 
 
 
整机自研是康诺思腾多孔腹腔镜手术机器人的核心特色,也是康诺思腾领跑国内腹腔镜手术机器人、比肩国际巨头的重要支撑。康诺思腾的研发团队完全掌握并实现了机械架构、电气架构、软件架构、复杂算法和视觉影像控制等核心技术的自主研发。
 
 
8、Agibot™腔镜手术机器人
 
敏捷医疗科技(苏州)有限公司
 
敏捷医疗聚焦于人体多系统良恶性疾病的精准诊疗,以腔镜手术机器人、自然腔道手术机器人为核心构建产品管线。创始团队成员均为手术机器人领域资深人士,拥有丰富的新产品开发和商业化运营经验。敏捷医疗组建了来自行业头部公司和国内外知名高校的由医学、机械、光学、电子、算法、软件等专业人才组成的研发项目团队,以及汇集多位行业资深专业人士的运营管理团队。
 
 
产品介绍
 
 
 
在腔镜手术机器人领域,从端四臂手术机器人为当前全球最高技术标准,可进行更为复杂的手术。敏捷医疗自主研发的Agibot™腔镜手术机器人对标全球最高标准,在多自由度器械、视觉成像、电子硬件、算法软件、本体设计、系统集成等多维度实现了原创性的技术突破。
 
 
该产品提供的沉浸式立体视觉、高精度主从操作以及多样化专用器械,使术者超越人体极限,可完成人手难以良好完成的复杂手术,将应用于泌尿外科、妇科、胸外科及普通外科等专科的多种微创手术,势必促进机器人腔镜术式在临床的广泛普及。
 
图/Agibot腔镜手术机器人可完整剥离生鹌鹑蛋蛋壳
 
图/Agibot腔镜手术机器人完成首次动物实验
 
9、智能腹腔镜微创手术机器人
 
成都博恩思医学机器人有限公司
 
博恩思创立于2016年,公司围绕机器人控制算法、人机交互系统、力反馈操作、先进手术器械等核心技术进行研发,在人工智能外科及微创手术机器人领域取得多项突破,具有强大的理论和技术创新实力,走出了中国高端医疗器械产业的创新之路。
 
博恩思的“智能腹腔镜微创手术机器人”项目,更是具备充分考虑临床安全性及有效性的全自由度机械臂架构,重点关注力反馈与亚毫米精度控制,手术大数据学习三项关键核心技术。项目可快速精确定位病灶位置,完成精细手术操作,实现手微创术的自动化及智能化全面升级,具有显著临床应用价值。
 
 
 
产品介绍
 
 
“智能腹腔镜微创手术机器人“项目有三大系统。
 
高精度低延迟全自由度机械臂控制系统:高精度传动结构、低延迟驱动模组、轻量化机械臂充分适应腔镜手术机器人系统的临床应用,为更广泛的医用机器人提供开发平台。
 
力反馈人机交互系统:设计混合精密传动结构、开发人机交互反馈控制算法,包括全自由度重力补偿,组织应力反馈,力场空间边间,充分提升机器人微创手术的临场感和真实感。
 
手术大数据学习及术中指导系统:通过手术数据的分析与学习,实现腔镜手术机器人智能化操作,提升可靠性和易用性。
 
 
 
10、腹腔微创手术机器人
 
杭州唯精医疗机器人有限公司
 
唯精微创手术机器人以“智伴医者、护佑生命”为使命,打造智能医疗机器人平台。
 
医生控制台具备灵活的主控制器、清晰的3D手术图像、友好的系统信息语言交互,为医生创造一个舒适、直观、沉浸感强的手术操作环境。患者手术平台配备一体式机械臂、高精度多自由度手术器械。宜人的人机交互接口及先进智能控制等技术的应用,使得患者手术平台能够精准地跟随主控制器的运动轨迹,完美复现医者的手部动作,改善了医者的手术操作体验,提升了微创手术的质量。
 
产品介绍
 
 
唯精微创手术机器人旨在以机械臂辅助医生完成切割、缝合、组织牵引等复杂微创手术操作。
 
提供清晰的3D手术图像,配合实时的高精度主从控制算法,完美复现医生的手部动作。
 
结合机器人智能化技术,提升医者手术沉浸感,引领医者实现技术突破。
 
 
 
产品特点:
 
友好人机交互:关键信息语音提示、系统信息显示、宜人的人机交互接口。
 
精准智能控制:实时零力矩主控制器、精准主从式控制、机器人及手术器械状态安全监测与预警。
 
优化机械设计:系列化多自由度手术器械、面向多术式的大工作空间、集成一体式从手机械臂。
 
 
产品适用于泌尿外科、妇科、普外科、胸外科等微创外科手术。
 
 
11、腹腔镜手术机器人
 
北京派尔特医疗科技股份有限公司
 
派尔特医疗收购并控股的威森特手术机器人公司,其产品包括医疗机器人及配套耗材。此手术机器人预计适用于心胸科、普外科、泌尿生殖科及妇科的外科手术,有望减少对外科医生技术技能及实践经验的依赖,提高精度,简化操作程序及缩短操作时间。
 
 
派尔特医疗所研发的新一代腔镜手术机器人,技术特点可对标第四代的达芬奇手术机器人。该产品从专科定制的角度出发,专注于胸外科、普外科,瞄准手术量大的肺、纵隔、胃肠、肝胆、胰腺等脏器的手术。
 
产品介绍
 
在技术上,派尔特的新一代腔镜手术机器人具有一定的领先性,其特点为:
 
通过主动主手技术,无人值守的机械臂可以在手术过程中悬停在任何位置,主手不会有多余动作,医生可在术中调整机械臂,从而减少手术的风险;
配备了全系列的微创外科器械,使主刀医生能够全程掌控和完成各个专科多种类型的微创外科手术;
术中调整机制可节省手术时间,令机器人更易于操作;
具有震颤过滤功能,能过滤人手的生理震颤,实现精准手术操作;
沉浸式3D视觉显示,带来更低的延迟和范围更大的景深,使操作灵活,视野更精准;
可集成CT和心电图影像,可实时与手术视野影像对照,为外科医生提供可靠参照;
可实现5G远程通信及控制,顺应中国远程医疗的发展。
 
派尔特通过自主生产配套耗材,有效降低了产品成本和手术成本。尤其是从手术质量上考虑,主刀医生可实现全程的手术掌控,自主完成关键部位的操作,提高了整体的手术效率和质量。
 
12、多孔腔镜手术机器人
 
重庆金山医疗机器人有限公司
 
重庆金山医疗机器人有限公司(以下简称“金山机器人”)是重庆金山科技(集团)有限公司(以下简称“金山科技”)基于多孔腔镜手术机器人项目成功孵化的产业化公司,成立于2018年9月,是一家专注于高端医疗机器人研发与产业化的高科技创新企业。
 
产品介绍
 
相比于达芬奇手术机器人,这款“重庆造”手术机器人率先把裸眼3D技术和握臂反推力设计结合起来,模拟了手术中的真实感受,手术过程更便捷、安全。另外,该手术机器人还能实现远程手术,这意味着远在国外的医生也能为身在重庆的患者进行手术。
 
该机器人可完成胆囊切除、肾结石切除等人体手术,手术只需要打三个孔,机械臂能360°旋转,术中创伤小、出血少,且比传统腹腔微创手术节约1/4的时间。
 
包括:四孔腔镜手术机器人核心部件研发;7自由度高精度机械臂;3D成像与导航;人机交互遥操作系统等。
 
13、多孔腔镜手术机器人
 
杭州术创机器人有限公司
 
杭州术创机器人有限公司成立于2016年11月,是一家拥有先进的技术基础且自主研发极高性价比手术机器人的中外合资公司。杭州术创机器人公司专注于单、多孔全科手术机器人及手术机器人配套内窥镜成像仪等产品的自主研发。
 
产品介绍
 
 
在系统上,术创手术机器人可以进行模块化拆分组装,医师可以根据治疗需求将机械臂分置于患者周围,基于每个机械臂的独立程序,实现精准治疗。机械臂的自由调整和组合,以及在研发中不断更新换代的模块化组件,使以手术机器人心脏手术为主的术创手术机器人应用面扩大至泌尿外科、普外科、胸外科、妇科、头颈外科等领域。
 
图/术创手术机器人操作示意图
 
在操作应用上,杭州术创针对手术机器人系统进行了符合人体工程学的改良设计。传统手术机器人使用过程中,医生身体需保持前倾,通过一个8英寸的屏幕观看内窥镜影像,易带来医生身体上的不适,导致手术过程中出现差错。术创手术机器人提供了一个全景式开放系统,为医生提供了一个更具人性化的操作模式。不仅能让医生看到自己的手、脚,而且在手术操作过程中,医生无需再保持前倾,而仅需背靠手术椅。
 
由于对操作系统的改良,其监视器也升级为开放式大屏(约26英寸)。26英寸的屏幕不仅意味着高分辨率画面与更大的图像,也意味着更高的放大倍数与精度。这是达芬奇手术机器人系统所无法实现的。
 
图/术创手术机器人成像示意图
 
 
显示器以全景的方式将内窥镜影像呈现给主刀医生,使手术团队能够与主刀医生一样拥有三维观察视野,使手术过程更为高效、安全。同时杭州术创在系统中植入视频卡,以提供录制和回放功能,帮助医生之间进行远程交流、指导和学习。
 
术创手术机器人还具有智能化安全系统,通过配备基于磁传感器的眼动追踪仪,对碰撞情况进行监测,以避免碰撞产生。
 

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来源:医械知识产权