【ZiDongHua 之方案應用場收錄關鍵詞：雷克智能  機器人  自動駕駛    制造業(yè)  】
　　
　　唯邁醫(yī)療：手術機器人實現(xiàn)血管內(nèi)的“自動駕駛”　
　　
　　技術進步催生醫(yī)療行業(yè)發(fā)展。經(jīng)過漫長的演化，介入醫(yī)學從以影像為主的醫(yī)學技術學科，發(fā)展至以介入診療為主的臨床學科。
　　
　　介入治療起步于20世紀60年代，真正得到推廣是20世紀90年代末期，僅有30多年歷史，因此智能介入診療設備出現(xiàn)較晚。目前，介入醫(yī)學設備在治療中的應用主要集中在局部治療和區(qū)域性治療方面。隨著免疫治療和基因治療等新型治療方法的出現(xiàn)，介入醫(yī)學設備也可以在這些領域發(fā)揮重要作用。
　　　　 
　　
　　▲ETcath血管介入手術機器人
　　
　　北京唯邁醫(yī)療設備有限公司（以下簡稱“唯邁醫(yī)療”）是目前中國唯一一家專注于智慧介入診療高端醫(yī)療設備領域的企業(yè)，其自主研發(fā)的ETcath血管介入手術機器人是唯一入選中國國家藥監(jiān)局綠色通道的國產(chǎn)介入手術機器人。唯邁醫(yī)療以血管造影系統(tǒng)為跳板，飛躍介入診療的技術長河，在介入手術機器人研發(fā)領域走在前列。
　　
　　以DSA為核心鑄造自主化“尖刀”
　　
　　當前，心血管疾病高發(fā)病率嚴重威脅著人類健康，而血管內(nèi)介入手術已成為治療大多數(shù)心血管疾病的標準方案。“傳統(tǒng)的血管介入手術中，醫(yī)生需要長期暴露于X射線的電離輻射下，且長時間手術易導致疲勞，不能持續(xù)保證介入手術的質(zhì)量。”關于研發(fā)初心，唯邁醫(yī)療CTO解菁這樣介紹道，“介入手術機器人的出現(xiàn)解決了這些痛點。”
　　
　　據(jù)悉，唯邁醫(yī)療聚焦創(chuàng)傷大型血管造影機（DSA）、移動血管造影機（中C）、外科C臂（小C）、介入手術機器人，以自主化技術突破“卡脖子”難題。“DSA的關鍵技術可以歸納為三大類，即影像處理技術、運動控制技術、可靠性的設計和驗證。”解菁分條列點地解釋了唯邁醫(yī)療自研DSA的代表性關鍵技術。
　　
　　DSA的主要作用是使手術過程中觀察到動態(tài)圖像，即動態(tài)CT、核磁共振圖像。DSA的挑戰(zhàn)就在于影像處理的實時和高效，唯邁醫(yī)療自研AI算法，經(jīng)過數(shù)次技術迭代，最終使DSA得以高效處理圖像，以解決動態(tài)圖像觀測問題。
　　
　　

　　
　　▲ETcath血管介入手術機器人介入診療虛擬演示
　　
　　由于術中影像涉及各種部位和不同的細微角度，這對設備的運動控制提出了很高的要求，需要設備具有很高靈活性，同時不能過于龐大，保證操作便捷和占用場地小。唯邁醫(yī)療在控制方面采用了國內(nèi)唯一的機器人控制理論和機械設計，使DSA的運動軸具有十自由度，每個軸都可以按照設定的軌跡運動，到達醫(yī)生需要的位置。將DSA影像和機器人控制相結(jié)合，可以在術中精密控制導管、導絲、球囊支架等耗材完成術式操作。
　　
　　精度控制主要分為推進精度和旋轉(zhuǎn)精度。“目前推進精度可以達到低于1mm的水準，旋轉(zhuǎn)控制精度達1°左右。實際上，這種精度已經(jīng)超過了人類手指的控制精度。”解菁講解道。機器的優(yōu)點是沒有疲勞效應，只要設備狀況良好且無故障，其精度可以一直維持。因此，DSA有助于醫(yī)生提高或更好地保持“高精度”狀態(tài)。DSA的高精度性能，需要硬件和軟件兩方面的支持。四指的機械傳動系統(tǒng)，能夠模擬人的四個手指做交替推送動作，是硬件方面的設計。為了更好地控制硬件系統(tǒng)，加入控制算法，就為設備精度控制落下第二把鎖。
　　
　　在手術過程中，設備突發(fā)故障往往是致命的。從當前介入設備的質(zhì)量來看，國產(chǎn)設備與進口設備之間存在較大差距，特別是在可靠性方面。“雖然這沒有量化的指標，但根據(jù)我們從醫(yī)生的反饋來看，國產(chǎn)設備可能一年左右就會出現(xiàn)故障，而進口產(chǎn)品的故障頻率則相對較低。”解菁結(jié)合實際情況說道，“國產(chǎn)設備的穩(wěn)定性受到挑戰(zhàn)，我們正在重點研發(fā)這個部分，解決穩(wěn)定及可靠性的問題，從裝機應用的反饋來看，我們的設備可以長時間運行不宕機，穩(wěn)定性在國產(chǎn)設備里處于前列。”可靠性的設計與驗證有助于設備更穩(wěn)定地長時間工作，減少故障發(fā)生的頻率和時間。在設計階段，唯邁醫(yī)療注重技術的可靠性設計，編寫自動化測試腳本，測試設備的各個維度，包括總機、各零部件，甚至細化到每個按鍵。
　　
　　手術機器人決策解決臨床難題
　　
　　第一階段的手術機器人，相當于醫(yī)生手臂的延伸，能幫助醫(yī)生以更高的精度完成想做的動作，例如達芬奇腹腔鏡手術機器人。在第一階段，判斷主體依然是醫(yī)生而不是機器人。目前的介入手術也一樣依賴醫(yī)生的個人經(jīng)驗，機器人無法精確指導所有手術步驟。
　　
　　當機器人具備自我思考能力和自主決策能力時，將加強其與DSA或C臂間的耦合。因為機器人的決策來源于DSA或C臂的影像。在目前傳統(tǒng)的介入手術形態(tài)下，影像是唯一的，而其他的模態(tài)數(shù)據(jù)都只起輔助作用，原因在于其具有實時性和準確性。
　　
　　
　　
　　▲唯邁醫(yī)療機器人展廳
　　
　　“我們研發(fā)的觸覺感知技術，可以將醫(yī)生的‘手感’采集并量化。這將使專家的經(jīng)驗得以傳承和量化，使剛開始參與介入手術的醫(yī)生能夠更快地學習。”解菁表示，從控制精度和手法出發(fā)，介入手術機器人能提高現(xiàn)有技術的手術效率，解決基層需求和醫(yī)患時空分布不均的問題。
　　
　　智能與應用結(jié)合是未來趨勢，但在產(chǎn)品開發(fā)初期，唯邁醫(yī)療更關注產(chǎn)品實用性。隨著研發(fā)深入和技術普及，再逐步提高智能化水平。
　　
　　臨床突破完成無差錯介入診療
　　
　　從臨床試驗的整個過程來看，核心技術的控制精度、觸覺，以及設備的可靠性等關鍵性能表現(xiàn)出色。反饋的問題中，大部分是關于細節(jié)的優(yōu)化，例如控制速度、旋轉(zhuǎn)速度等技術參數(shù)，這些細節(jié)可基于現(xiàn)場情況實時修正。
　　
　　解菁認為國家設置的審查管理頒發(fā)具有重要意義，“從醫(yī)療器械注冊方面來看，國家的信任對于科創(chuàng)型企業(yè)而言是一種極大的鼓舞，也增強了對自身技術的信心。不僅體現(xiàn)在注冊，還包括在推廣過程中，從國家層面宣傳和講解，讓公眾了解使用機器人的真正價值所在”。
　　
　　▲ 創(chuàng)傷大型血管造影機、移動血管造影機、外科C臂、介入手術機器人
　　
　　解菁坦言，“雖然我不知道未來科技會如何發(fā)展，但在可預見的未來20~30年內(nèi)，這些機器人很可能會成為醫(yī)療領域的必由之路。”正如機器人在制造業(yè)中所扮演的重要角色，智能化也將成為醫(yī)療領域的發(fā)展趨勢。如何將機器人技術與醫(yī)療領域結(jié)合，使醫(yī)療能力快速提升、拓展，成為唯邁醫(yī)療未來關注的焦點。
　　
　　在這個過程中，AI技術、控制技術、機器人技術等關鍵技術的差異性和核心競爭力，將決定國產(chǎn)企業(yè)在未來市場中所處的地位。“不斷探索和創(chuàng)新，以適應不斷變化的市場需求，為醫(yī)療領域的發(fā)展貢獻力量。”解菁在介紹唯邁醫(yī)療戰(zhàn)略導向時說道。
　　
　　尚存不足，亟待突破
　　
　　當前，手術流程的效率并不盡如人意，不同患者的手術時長存在顯著差異。盡管DSA被寄予厚望，但僅憑單項技術還很難讓整個流程高效。因此，只有將整個介入手術的過程串聯(lián)，才能進行更高自由度的手術操作。解菁表示，唯邁醫(yī)療正在努力完成智能化產(chǎn)業(yè)閉環(huán)。
　　
　　手術機器人的應用，構(gòu)建智能化閉環(huán)，減少醫(yī)生經(jīng)驗依賴，優(yōu)化介入技術運用，也推動介入診療的普及和推廣。“在過去，介入診療是一項高難度的技術，需要經(jīng)驗豐富的醫(yī)生來操作。而現(xiàn)在，通過手術機器人的輔助，即使是普通的醫(yī)生也能去做介入手術，”解菁談到手術機器人應用推廣的意義時表示，“這無疑為更多患者提供了治療的機會，也為介入診療的普及奠定了基礎。”
　　
　　介入診療的融入，對國內(nèi)醫(yī)療器械行業(yè)具有里程碑式的意義。它推動醫(yī)療水平進步，為更多患者提供治療機會。未來，我們有理由相信，隨著技術的迭代進步和應用領域的漸次拓展，手術機器人將會為醫(yī)學界帶來更多創(chuàng)新和變革。