3月28日，2024年中國醫學裝備大會暨醫學裝備展覽會在重慶悅來國際博覽中心舉辦。重慶大學機械與運載工程學院教授柏龍，帶著其作為首席科學家參與研發的免CO?氣腹五臂腔鏡手術機器人亮相展會現場，充滿科技感的造型，吸引了不少現場觀眾的目光。
“換道超車”實現突破
“這款腔鏡手術機器人我們研發了近十年，做到了首創的串并混聯5臂構型，目前已經申請207個國家專利和30個國際專利。”柏龍介紹，該產品具有壽命長、維護費用低、可以雙人操作等特點，而成本價格只是目前市面主流產品售價的十分之一左右。
據介紹，外科手術經歷了開放手術、微創手術的發展，目前正逐步進入機器人輔助手術的階段。
然而，柏龍在學術交流中發現，目前市面上的腔鏡手術機器人被國外某品牌的產品壟斷了市場，而該產品價格高昂，單臺售價超過兩千萬，耗材費用也很昂貴，為患者增加大量就醫成本不說，使用頻次不高的醫院更是負擔不起。
“我當時就在想，我們能不能自主研發做出一款性能一樣，甚至超越其性能的產品出來，把價格‘打下來’，讓更多老百姓能夠在就醫時享用到先進的科技服務。”柏龍說，于是在2016年，他與黃善燈聯合組建研發團隊，展開了漫長的“攻關”過程。
但成熟品牌歷經多年發展經驗，已經有了成熟的技術，想要追趕都已經很難，怎樣才能實現超越？受到國內大力發展新能源汽車的啟發，柏龍想到了“換道超車”。
首創新機械臂構型
在不斷地調研中柏龍發現，該品牌機器人采用的是模仿人體手臂的設計，在手術過程中機械手臂擺動幅度很大，因此受限于運動空間，往往只能設計為3~4臂的數量。
“我觀察了很多手術過程，醫生在手術時其實主要是手臂實現手術的姿態保持，而具體的動作則更多依靠手腕的局部運動來實現。”柏龍介紹，通過近三年的方案論證，團隊設計出了串并混聯構型腔鏡機器人手臂，模仿醫生手臂擺正位置，再模擬醫生手腕的局部靈巧運動。這樣一臺手術機器人就可以模擬不同科室的醫生完成數十種手術。
在價格方面，這款腔鏡手術機器人采用串并混聯構型，可實現模塊化制造，隨著工藝門檻低，其使用壽命和可靠性顯著提升，機器人本體和耗材成本、以及維護成本都大幅降低。
明年底有望面市
手術機器人屬于三類醫療器械，技術門檻很高，想做一款手術機器人產品出來相當不容易，整臺機器人光電機就有120多個，團隊從構型、功能到實時力反饋人機交互實現，先后迭代了五十多個版本，才最終定型。
“我在團隊中擔任首席科學家，負責提出原理構想及理論與算法突破，首席工程師黃善燈則負責把我們的理論研究變為工程實現。”柏龍回憶，一般他在晚上8、9點鐘的時候都不敢給黃善燈打電話，“他會在這個時間睡兩個小時，然后再起來工作到凌晨兩三點鐘。”
就這樣，在團隊多年一起努力下，終于在2020年制作出了第一臺樣機，2023年完成定型。柏龍介紹，該款腔鏡手術機器人已經歷近百次動物實驗。目前該產品已進入臨床試驗階段，計劃于2025年年底獲證上市。
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