2015年，達芬奇手術機器人剝葡萄皮的視頻在YouTube上公布，一時技驚四座。而今，現有的手術機器人已經可以做到在不破壞薄膜前提下剝鵪鶉蛋，縫合2毫米超細膠管后無液體滲漏，而這一次，背后技術力量來自國內的器械企業深圳市精鋒醫療科技有限公司。

了解到，精鋒醫療研發的單孔手術機器人突破了達芬奇手術機器人在中國的專利封鎖，并早在2018年5月就開展了國內首例單孔手術機器人動物試驗，目前，精鋒醫療樣機已經迭代到第三代，預計在兩年內推向市場。

精鋒醫療單孔手術機器人縫合膠管視頻

在我國，發展醫用手術機器人被寫入了《中國制造2025》中。但直覺外科公司的達芬奇手術機器人在全球壟斷了多孔手術機器人市場，累計裝機超過5000臺，且產品造價高昂。而單孔手術機器人比起目前面市的多孔手術機器人操作臂自由度更高，完成腹腔鏡手術時只需要醫生在人體上切開一個小孔，在這一還未被占領的細分領域，國產企業更存在新興技術的彎道超車的可能。

因此，國內有多家機構在進行研發布局單孔機器人，而精鋒醫療可以說是國內單孔機器人研發的主力軍。

單孔手術機器人臨床價值何在？精鋒醫療如何實現自主研發？

“刀尖上跳舞”的單孔手術機器人

近期大熱的紀錄片《手術兩百年》，揭示了外科手術的起源、發展，其中第三集《長驅直入》中介紹了開創腹腔鏡手先河，讓外科手術進入微創時代的德國醫學天才庫爾特·席姆。

就在上世紀60年代，大開腹手術是解決腹部疾病的唯一方法，即便發現病人腹部有黃豆大小的病灶，也不得不大開腹進行手術。

席姆利用腹腔鏡，通過病人腹部打上鑰匙孔大小的孔洞，利用前端的光源和鏡子，醫生可以清晰地觀察到病人的腹腔，找到病灶。席姆改造了腹腔鏡，讓腹腔鏡變成了具有剪切、抓取、灼燒功能的手術工具。

腹腔鏡手術避免了傳統的腹部大切口，只需要在病人腰部作三個1厘米的小切口，各插入一個叫做＂trocar＂的管道狀工作通道，以后一切操作均通過這三個管道進行；再用特制的加長手術器械在電視監視下完成與開放手術同樣的步驟，達到同樣的手術效果。

庫爾特·席姆的發明讓腹腔手術進入微創時代，而多孔手術機器人的出現則是再次變革了微創外科手術。多孔手術機器人可以將醫生的術中操作視野變大放到了10－15倍，操作臂可以減少醫生的手部顫動，大大提高手術精準度，也能減少醫生術中疲勞。

對于患者來說，多孔手術機器人手術創傷更小，減少術中組織創傷炎性反應導致的術后粘連，術后預后更加良好。

單孔手術機器人可以說在多孔手術機器人基礎上百尺竿頭更進一步——將多個切口變為單個切口，進一步減少手術創傷和術中出血量，降低了病人感染幾率和恢復成本；體積相對較小，需要手術室空間較小。

單孔手術機器人可以避免多操作臂復雜的術前擺位，簡化手術流程，進而減少病人麻醉時間。

王建辰表示：“在手術精準度上，單孔手術機器人的操作臂能夠在更狹小的空間內實現7個自由度靈活操作，使得手術操作更精準。在安全性上，單孔手術機器人不會產生術中各機械臂的碰撞干涉，手術安全性更高。”

單孔手術機器人能夠實現眾多技術突破，但是它也在研發技術上提出了更高的要求。

單孔操作對機械臂靈巧度、精度和力度的設計要求更高，傳統機械臂設計方法及控制方法已經無法滿足單孔手術機器人的設計需求，只有從原理上創新，才可能取得研發突破并實現單孔機器人落地，這使得整體研發難度大大增加。

為了實現研發突破，精鋒醫療組建了一只具有機械、電子、人工智能、材料、醫學影像、工業設計等多個交叉學科的團隊。目前，精鋒醫療申請微創手術機器人相關專利共140余項，其中90％以上為發明專利。

王建辰透露：“比起多孔手術機器人器械具備3個自由度，我們的單孔手術機器人器械擁有6－7個自由度的靈活性，如果要實現六維的移動，那么運動精準度就非常重要。我們在全世界范圍內獨創了一種基于鋼絲傳動的多自由度機械設計技術，叫做耦合的九軸聯動技術，實現了末端器械的精準運動，其靈巧性和穩定性已經超過了人手極限，最終在微機械臂的性能上有了質的提升，并完全滿足了臨床需求。”

除了在機械臂上的原創技術，精鋒醫療在手術機器人的控制臺、成像系統、核心算法上都進行了自主研發，形成了完整自主知識產權。

王建辰表示：“比如在主控臺的設計上，我們采用了六維的傳感技術采集醫生的手部信息，可以使醫生的手部運動更加靈巧和舒適。在圖像技術上，我們已經做到了從底層技術進行開發，從芯片的應用開始獨立開發，在圖像系統上，我們也擁有自主知識產權。”

與醫生高度合作實現自主創新

如果說以往對于外科手術的革新依靠的天才醫生智慧的閃爍，而手術機器人則是通過醫生和工程師結合，結合多學科技術重新變革了外科手術。

精鋒醫療兩位創始人王建辰博士和高元倩博士早在天津大學讀碩士開始就專注于研究手術機器人研究并師從中國著名的機器人專家，中國腔鏡手術機器人研究的開拓者，天津大學副校長王樹新教授。

雖然精鋒醫療是一個行業新生兒，但是兩位創始人在此領域的研究經驗已經超過9年時間。“王教授一步步引領我走在了手術機器人研究的國際前沿上，對我在科學研究能力的挖掘和提升上影響很大”王建辰表示。尚在天津大學讀博期間，兩人就分別公派留學麻省理工學院和哈佛大學繼續博士深造，麻省理工學院也正是達芬奇手術機器人的發源地。2017年回國后，旋即創辦了精鋒醫療。

談及為什么選擇創業，王建辰表示：“在MIT做聯培博士期間，我一直在苦苦追尋，并最終獨立完整的攻克了國際最前沿的單孔手術機器人開發技術。MIT導師Hunter教授對我在創業路上的指引起到了非常重要的作用，Hunter教授是MIT非常著名的教授，也是美國著名的發明家、企業家，他自己創立和聯合創立了總計25家創業公司，而且崇尚技術改變世界，技術應該通過產品來影響社會，這個理念對我影響很大，也直接激勵我走上了創業的道路。同時，我們也非常看好整個手術機器人發展的未來，中國的手術機器人市場甚至說全球市場現在其實還是一片大藍海，未來的市場要比現在大得多。我們相信手術機器人在未來會像工業機器人在工廠一樣普及到手術室中。”

光電技術為外科手術中新力量，但醫生依然是手術創新中的核心力量。為了產品設計上可以更貼近醫生臨床使用習慣、解決醫生手術問題，精鋒醫療在產品研發過程中一直保持和醫生的緊密合作。

王建辰介紹了精鋒醫療醫工結合的模式：“我們的臨床醫生顧問團隊會來公司進行指導。我們也會定期把我們的工程師派到手術室，讓他們親自去學習手術。這樣一來，他們才能真正理解醫生的需求和想法。我們目前也和一些頂尖三甲醫院展開了合作。”

在核心技術上，精鋒醫療堅持自主創新，但在產品設計上，王建辰坦言精鋒醫療會更多的關心用戶需求，“在核心技術上，我們必須走自主研發的道路，但是我們在產品的使用界面及操作習慣上會更貼近達芬奇手術機器人的設計，這樣才讓醫生從一個平臺切換到另一個平臺的時候，沒有陌生感。”

現階段，王建辰表示，精鋒醫療要做的事情首要是沉下心，專注于真正做出好的產品。所以，精鋒醫療的主要任務是將研發成果產品化。

王建辰表達：“我記得任正非先生在一次采訪說過，創業公司不用談方法論，只要專心磨好豆腐總會有人買的。我們在現階段也只會專注于產品化，專心磨我們自己的‘豆腐’，讓產品獲得廣大臨床醫生認可。”