钩、旋、挑、转……日前,威高集团机器人手术实验室里,手术机器人“左手”持夹,“右手”持钳,干净利落、不差毫厘的完成探取、剥离、缝合动作,这场跨越260公里的“量子远程手术”顺利完成。

成功的背后,除了主刀医生医术高超外,手术机器人的精准得力也是不可或缺的因素。

手术机器人走近大众视野的时间并不长。2006年,北京301医院引进第一台达芬奇手术机器人,此后15年,该领域市场基本属于进口手术机器人。

一台机器人涉及光、机、电、算、声等学科,机械技术是基础,而要精准驱动机器来完成医生期望的操作,又涉及运动学模型。面对国外手术机器人用专利壁垒和先发优势筑起的高高的城墙,国产手术机器人的研发过程注定非常艰难。

在2012年,依托着母公司的战略布局和雄厚支持,威高医用机器人产业集团以“亿元”为单位投入科研资金,13年来潜心在这条赛道上突围。

最终,2021年10月,威高自主研发的“妙手”腔镜手术机器人正式通过国家药品监督管理局审查,成为国内首个获批的腔镜手术机器人,填补了国内空白。一套机器人系统涉及到8000多个零部件,在研发过程中威高经历了近1000次的实验失败,300多个设备难题,600多个工艺难题……这一串串数字,深深地刻在破解手术机器人密码的那把金钥匙里。如今“妙手”已经升级到第三代。

创新、升级,是企业发展过程中的“高频词”。量子远程手术中,手术机器人同步、精准地“复制、粘贴”主刀医生的动作,离不开光学3D内窥镜的立体成像。威高医用机器人产业集团总经理王炳强表示,内窥镜成像要求“还原、真实”,需要将30多块光学板胶合到一起,原理虽不复杂,但其中传感器贴合对齐等工艺,对精度的要求极为苛刻。掌握该技术的企业,全球仅两家。

整整两年时间,团队工作人员一直与这块屏“捆”在一起。从设备、材料、工艺、人员等方面,一个环节一个环节抠。仅用坏的光学板摞起来,都有10米高。最终,这项关键技术得以突破,并获得国家发明专利。

在手术机器人上,光学3D内窥镜并不“孤单”。多自由度丝传动解耦设计技术,更有利于精度保持;从操作手的可重构布局原理与实现技术,使机器人的“胳膊”更轻,更能适应手术的需求。

国内首例“量子远程手术”的完成,再次为手术机器人研发团队提出了新的课题。术中医生“手眼同步”是刚需,这就要求算法速度快,延时不能超过200毫秒。研发副总王淑林介绍,最近团队正在技术攻关,将量子远程手术的延时控制在100毫秒之内。

“妙手”妙不妙,数字很有说服力。截至目前,“妙手”机器人已成功实施60多例远程手术,成功率高达100%,是至今为止世界上完成远程手术样本量最多的手术机器人,实现了我国在远程手术领域的世界领跑。

不能满足!不敢满足!今年,在高端医疗装备产品研发上,威高将投入13亿元专项研发基金,继续支持项目攻关,力争到2027年进入全球医疗器械企业前20强。刚刚过去的2月份,威高医用机器人产业集团接连拿下了两项发明专利,在关键技术领域再次迎来原创性成果。目前,威高手术机器人的产品申报了60余项国家发明专利,其中40多项已经授权,其核心技术及零部件均为自主研发,在机械设计、主从映射实时控制、立体图像和系统集成等关键技术上实现了重大突破。

眼下,威高医用机器人产业集团内3万平方米的综合生产线已投入使用,今年年底,“妙手”机器人将走向市场。未来,这里可实现年产300台以上“妙手”机器人,相当于每天有一台手术机器人下线。