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　　唯迈医疗：手术机器人实现血管内的“自动驾驶”　
　　
　　技术进步催生医疗行业发展。经过漫长的演化，介入医学从以影像为主的医学技术学科，发展至以介入诊疗为主的临床学科。
　　
　　介入治疗起步于20世纪60年代，真正得到推广是20世纪90年代末期，仅有30多年历史，因此智能介入诊疗设备出现较晚。目前，介入医学设备在治疗中的应用主要集中在局部治疗和区域性治疗方面。随着免疫治疗和基因治疗等新型治疗方法的出现，介入医学设备也可以在这些领域发挥重要作用。
　　　　 
　　
　　▲ETcath血管介入手术机器人
　　
　　北京唯迈医疗设备有限公司（以下简称“唯迈医疗”）是目前中国唯一一家专注于智慧介入诊疗高端医疗设备领域的企业，其自主研发的ETcath血管介入手术机器人是唯一入选中国国家药监局绿色通道的国产介入手术机器人。唯迈医疗以血管造影系统为跳板，飞跃介入诊疗的技术长河，在介入手术机器人研发领域走在前列。
　　
　　以DSA为核心铸造自主化“尖刀”
　　
　　当前，心血管疾病高发病率严重威胁着人类健康，而血管内介入手术已成为治疗大多数心血管疾病的标准方案。“传统的血管介入手术中，医生需要长期暴露于X射线的电离辐射下，且长时间手术易导致疲劳，不能持续保证介入手术的质量。”关于研发初心，唯迈医疗CTO解菁这样介绍道，“介入手术机器人的出现解决了这些痛点。”
　　
　　据悉，唯迈医疗聚焦创伤大型血管造影机（DSA）、移动血管造影机（中C）、外科C臂（小C）、介入手术机器人，以自主化技术突破“卡脖子”难题。“DSA的关键技术可以归纳为三大类，即影像处理技术、运动控制技术、可靠性的设计和验证。”解菁分条列点地解释了唯迈医疗自研DSA的代表性关键技术。
　　
　　DSA的主要作用是使手术过程中观察到动态图像，即动态CT、核磁共振图像。DSA的挑战就在于影像处理的实时和高效，唯迈医疗自研AI算法，经过数次技术迭代，最终使DSA得以高效处理图像，以解决动态图像观测问题。
　　
　　

　　
　　▲ETcath血管介入手术机器人介入诊疗虚拟演示
　　
　　由于术中影像涉及各种部位和不同的细微角度，这对设备的运动控制提出了很高的要求，需要设备具有很高灵活性，同时不能过于庞大，保证操作便捷和占用场地小。唯迈医疗在控制方面采用了国内唯一的机器人控制理论和机械设计，使DSA的运动轴具有十自由度，每个轴都可以按照设定的轨迹运动，到达医生需要的位置。将DSA影像和机器人控制相结合，可以在术中精密控制导管、导丝、球囊支架等耗材完成术式操作。
　　
　　精度控制主要分为推进精度和旋转精度。“目前推进精度可以达到低于1mm的水准，旋转控制精度达1°左右。实际上，这种精度已经超过了人类手指的控制精度。”解菁讲解道。机器的优点是没有疲劳效应，只要设备状况良好且无故障，其精度可以一直维持。因此，DSA有助于医生提高或更好地保持“高精度”状态。DSA的高精度性能，需要硬件和软件两方面的支持。四指的机械传动系统，能够模拟人的四个手指做交替推送动作，是硬件方面的设计。为了更好地控制硬件系统，加入控制算法，就为设备精度控制落下第二把锁。
　　
　　在手术过程中，设备突发故障往往是致命的。从当前介入设备的质量来看，国产设备与进口设备之间存在较大差距，特别是在可靠性方面。“虽然这没有量化的指标，但根据我们从医生的反馈来看，国产设备可能一年左右就会出现故障，而进口产品的故障频率则相对较低。”解菁结合实际情况说道，“国产设备的稳定性受到挑战，我们正在重点研发这个部分，解决稳定及可靠性的问题，从装机应用的反馈来看，我们的设备可以长时间运行不宕机，稳定性在国产设备里处于前列。”可靠性的设计与验证有助于设备更稳定地长时间工作，减少故障发生的频率和时间。在设计阶段，唯迈医疗注重技术的可靠性设计，编写自动化测试脚本，测试设备的各个维度，包括总机、各零部件，甚至细化到每个按键。
　　
　　手术机器人决策解决临床难题
　　
　　第一阶段的手术机器人，相当于医生手臂的延伸，能帮助医生以更高的精度完成想做的动作，例如达芬奇腹腔镜手术机器人。在第一阶段，判断主体依然是医生而不是机器人。目前的介入手术也一样依赖医生的个人经验，机器人无法精确指导所有手术步骤。
　　
　　当机器人具备自我思考能力和自主决策能力时，将加强其与DSA或C臂间的耦合。因为机器人的决策来源于DSA或C臂的影像。在目前传统的介入手术形态下，影像是唯一的，而其他的模态数据都只起辅助作用，原因在于其具有实时性和准确性。
　　
　　
　　
　　▲唯迈医疗机器人展厅
　　
　　“我们研发的触觉感知技术，可以将医生的‘手感’采集并量化。这将使专家的经验得以传承和量化，使刚开始参与介入手术的医生能够更快地学习。”解菁表示，从控制精度和手法出发，介入手术机器人能提高现有技术的手术效率，解决基层需求和医患时空分布不均的问题。
　　
　　智能与应用结合是未来趋势，但在产品开发初期，唯迈医疗更关注产品实用性。随着研发深入和技术普及，再逐步提高智能化水平。
　　
　　临床突破完成无差错介入诊疗
　　
　　从临床试验的整个过程来看，核心技术的控制精度、触觉，以及设备的可靠性等关键性能表现出色。反馈的问题中，大部分是关于细节的优化，例如控制速度、旋转速度等技术参数，这些细节可基于现场情况实时修正。
　　
　　解菁认为国家设置的审查管理颁发具有重要意义，“从医疗器械注册方面来看，国家的信任对于科创型企业而言是一种极大的鼓舞，也增强了对自身技术的信心。不仅体现在注册，还包括在推广过程中，从国家层面宣传和讲解，让公众了解使用机器人的真正价值所在”。
　　
　　▲ 创伤大型血管造影机、移动血管造影机、外科C臂、介入手术机器人
　　
　　解菁坦言，“虽然我不知道未来科技会如何发展，但在可预见的未来20~30年内，这些机器人很可能会成为医疗领域的必由之路。”正如机器人在制造业中所扮演的重要角色，智能化也将成为医疗领域的发展趋势。如何将机器人技术与医疗领域结合，使医疗能力快速提升、拓展，成为唯迈医疗未来关注的焦点。
　　
　　在这个过程中，AI技术、控制技术、机器人技术等关键技术的差异性和核心竞争力，将决定国产企业在未来市场中所处的地位。“不断探索和创新，以适应不断变化的市场需求，为医疗领域的发展贡献力量。”解菁在介绍唯迈医疗战略导向时说道。
　　
　　尚存不足，亟待突破
　　
　　当前，手术流程的效率并不尽如人意，不同患者的手术时长存在显著差异。尽管DSA被寄予厚望，但仅凭单项技术还很难让整个流程高效。因此，只有将整个介入手术的过程串联，才能进行更高自由度的手术操作。解菁表示，唯迈医疗正在努力完成智能化产业闭环。
　　
　　手术机器人的应用，构建智能化闭环，减少医生经验依赖，优化介入技术运用，也推动介入诊疗的普及和推广。“在过去，介入诊疗是一项高难度的技术，需要经验丰富的医生来操作。而现在，通过手术机器人的辅助，即使是普通的医生也能去做介入手术，”解菁谈到手术机器人应用推广的意义时表示，“这无疑为更多患者提供了治疗的机会，也为介入诊疗的普及奠定了基础。”
　　
　　介入诊疗的融入，对国内医疗器械行业具有里程碑式的意义。它推动医疗水平进步，为更多患者提供治疗机会。未来，我们有理由相信，随着技术的迭代进步和应用领域的渐次拓展，手术机器人将会为医学界带来更多创新和变革。