关节镜检查是临床护理的重要组成部分,每年用于治疗超过5000万患者。然而,目前的关节镜技术还有一定局限性,可以通过机器人技术来改变现状。
Convergence Medical 是一家临床前初创公司,成立于2022年9月,总部位于澳大利亚,在天使轮和首轮种子轮融资中筹集了 300 万美元。公司专注于开发世界上第一个关节镜机器人 V01,以解决关节镜手术的复杂性问题。V01 于2023年12月获得 FDA 突破性设备认定,预计于 2025 年底上市。
Chris Jeffery 是 Convergence Medical 公司的创始人兼首席执行官。这是 Jeffery 博士创办的第三家公司,也是骨科领域的第二家公司。Chris Jeffery 喜欢解决问题,作为一名工程师、骨科医生和创业者,对他来说,没有什么比解决手术室中面临的复杂挑战更有意义的了。
CEO 谈首台关节镜手术机器人研发过程
访谈中,Jeffery 博士讨论了公司希望通过 V01 机器人解决的各种问题,以及 V01 将如何开辟关节镜手术的新市场。MedRobot 梳理了访谈的主要内容,供广大读者参考。
Q:您计划进行哪些关节镜手术?
A:我们获得的突破性设备认定涵盖了机器人的关节镜应用。应用很全面,但我们计划针对四类具体手术:半月板、ACL(前交叉韧带)、肩袖和盂唇修复和重建。
Q:您希望为患者和外科医生解决哪些问题?
A:医疗保健不仅仅涉及患者和外科医生。我们还要考虑终端用户、消费者、服务商和融资者,他们都需要体验价值,否则新产品就不会取得成功。
外科医生面临着认知负担和身体压力的问题。手术室充满了干扰因素,可能会导致决策失误。连续工作一整天,外科医生会感到身心疲惫,从而影响工作表现。
美国最近的一项研究指出,接受调查的骨科医生中有 10% 在过去 12 个月内因工伤至少休息了三周。另一研究称,澳大利亚 70% 的外科医生经常遭受肌肉骨骼疼痛,其中 30% 由于此类疼痛而在 50 岁之前退休或停止工作,进行关节镜手术。
对于患者而言,V01 关节镜机器人可以在不影响护理的情况下提供更好的手术定位。之前,患者必须在临床效果与身体可承受的范围之间抉择,例如手术可能需要患者保持“沙滩椅式体位”。在这个体位中,患者坐在手术床上,上半身稍微仰起,头部和背部支撑在一个特殊设计的支架上,同时手臂被悬挂或放置在特定位置以便手术进行。而现在,患者无需权衡即可获得最佳手术结果。V01 机器人可以缩短手术时间,这意味着更少的麻醉、心血管损伤和肿胀,从而让患者更快地恢复正常生活。
▲图片源自公司官网(下同)
大约 60% 的关节镜手术在门诊手术中心(ASC)进行。ASC 工作人员负责提供护理,而不负责管理设备、维修和保养。我们的机器人拥有基于 IR 标签和 RFID 的自主库存管理系统。如果使用这款产品,系统会自动检查,发送账单并替换订单,医院或 ASC 无需进行维护。这款机器人更快、更智能也更高效,相信这一技术可以为每个病例节省 15 分钟的手术周转时间。
对于保险公司来说,使用机器人进行手术会减少并发症,但护理费用却没有变化。
Q:为什么我们以前没有见过用于骨科关节镜手术的机器人?
A:我们常说创新是由收购推动的。拥有大量预算的公司专注于为市场上的产品提供临床服务,并且没有潜力开发或获取这样的技术。
此外,过去五年机器人技术的进步使这项技术变得可行。从可用性和用户体验的角度来看,对技术的要求比过去使用的关节镜支架要高得多。
延迟也是一个因素。对于关节镜手术来说,过去计算机处理速度太慢,需要在 150 毫秒内完成从可视化到执行操作的数据传输。
我们很幸运,如今混合现实、增强现实和虚拟现实(VR)的技术革命提高了机器人的性能。公司的机器人支持通过用户控制台和 VR/AR 耳机进行控制。
Q:您公司的机器人在最初研发阶段必须克服哪些挑战?
A:我们的想法是解决关节镜检查中的问题,那就必须确定可能的技术有哪些,而机器人就是其中的解决方案之一。
我们必须考虑机器人如何置于桌子周围。V01 采用“环形设计”,这样就不会妨碍外科医生的动作,也不会挡住病床,只是像手术室灯一样悬挂着。然后,我们思考机械臂应该如何移动。这款机器人的手臂设计具有六个自由度,另外三个自由度内置于智能端板中,以允许仪器发挥作用。
Q:机器人技术和使能技术在骨科领域受到了广泛关注,但在采用方面却面临着阻力。您公司目前正在试图让新型机器人进入市场,预计会遇到哪些挑战?
A:一个技术概念诞生几十年后才进入市场,这既有利也有弊,我们可以向已上市的手术机器人学习,但这并不是同类比较。就好像我们无法将达芬奇与 Mako 进行比较,也无法将 Mako 与我们公司的机器人进行比较。
达芬奇手术机器人进入市场 24 年来,已经发布了大约 8000 台,但在一级市场的采用率仍然不高。我认为这是因为他们的资本销售模式以及过时的物流、供应和再加工设备流程。资本销售是进入壁垒,限制技术的获取和采用。我们知道医院喜欢无菌、一次性、便捷的供应和优化的物流路径。
Convergence Medical 卖的不是机器人,而是基于手术病例的消耗品。我们提供机器人,并为平台上消耗品的使用付费,就像医院为寄售的板材和螺钉付费一样。这是我们所了解和喜欢的商业模式。
另一点是成本。我们试图在不改变总护理成本的情况下提供此解决方案。关于临床结果,公司的机器人平台有优势。虽然关节镜检查与关节置换术不同,但临床研究表明,在手术室中有机器人协作,有助于医生进行切割和平衡。接受机器人辅助手术的患者住院时间更短,恢复得也更快。
我们最大的障碍将是机器人的推广应用。由于机器人平台的独特性,成长需要时间。2025 年 11 月,公司计划在加利福尼亚州推出第一台机器人。我们计划到 2026 年中期部署 30 台机器人。
关于 V01 关节镜手术机器人
世界上第一台关节镜机器人,旨在满足关节镜手术全套操作要求。
V01 平台配备3个采用“环形设计”的高精度机械臂。所有电机均配有机载控制器,可促进持续系统定位,以及更快的速度和更强的力控制。每个机械臂都有集成的流入和流出控制,调节接头温度、压力和流量。该系统支持射频消融,可提供广泛的手术操作。
V01 机器人平台的相关仪器是完全无菌且一次性使用的,关节镜探头采用软尖端设计,可改善照明并降低软骨损伤的风险。抓取器、剪切器和探针可以释放手术通道的全部潜力。
V01 支持通过用户控制台和 VR 耳机进行并发控制,旨在提升外科医生的灵活度,让其双手不受束缚,充分发挥潜力。而外科医生进行手术时,其他医护人员可以通过配对控制台提供协助。