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手術(shù)機(jī)器人是醫(yī)療領(lǐng)域的重要?jiǎng)?chuàng)新方向，也是國(guó)內(nèi)外眾多企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)競(jìng)相投入的熱點(diǎn)領(lǐng)域。然而，國(guó)產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人的發(fā)展并非一帆風(fēng)順，它面臨著技術(shù)難題、市場(chǎng)壁壘、政策規(guī)范等多重挑戰(zhàn)。國(guó)產(chǎn)廠商如何才能在該領(lǐng)域突圍，實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新和突破，提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)占有率等問題仍待進(jìn)一步解答。

近日，動(dòng)脈網(wǎng)與上海交通大學(xué)醫(yī)療機(jī)器人研究院副院長(zhǎng)鄭國(guó)焱進(jìn)行了一場(chǎng)對(duì)話，深入探討了手術(shù)機(jī)器人的技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展方向、創(chuàng)新路徑等問題，為國(guó)產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人的發(fā)展提供了有益啟示。

對(duì)于計(jì)算機(jī)輔助外科、多模影像分割、配準(zhǔn)和重建、計(jì)算機(jī)輔助診斷、機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)鄭國(guó)焱有著深入研究，2006年和2018年屢次獲得國(guó)際計(jì)算機(jī)輔助骨科年會(huì)最佳技術(shù)論文獎(jiǎng)，2018年獲國(guó)際圖像分析和識(shí)別大會(huì)Springer最佳論文獎(jiǎng)，2018年獲MICCAI脊柱成像中的計(jì)算方法和臨床應(yīng)用研討會(huì)最佳論文獎(jiǎng)，2017年獲MICCAI醫(yī)學(xué)成像中的機(jī)器學(xué)習(xí)研討會(huì)最佳論文獎(jiǎng)等。

而醫(yī)療機(jī)器人研究院作為上海交通大學(xué)校級(jí)多學(xué)科交叉研究平臺(tái)，對(duì)接國(guó)家“面向人民生命健康”的科技發(fā)展方向，圍繞國(guó)家重大醫(yī)學(xué)需求，服務(wù)大健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在微創(chuàng)手術(shù)、康復(fù)治療、生活輔具等各類醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域開展了以醫(yī)療機(jī)器人技術(shù)為核心的基礎(chǔ)研究、工程技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用研究與轉(zhuǎn)化，支撐上海建設(shè)醫(yī)療機(jī)器人產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)轉(zhuǎn)化平臺(tái)，推動(dòng)我國(guó)醫(yī)療機(jī)器人技術(shù)的創(chuàng)新研究，并在醫(yī)療領(lǐng)域的技術(shù)研究和推廣應(yīng)用方面取得了一系列積極進(jìn)展與重要成果。

以下，Enjoy：

要開發(fā)出一款能夠真正解決臨床痛點(diǎn)，且醫(yī)院愿意使用、患者能接受的手術(shù)機(jī)器人，并不是一件容易的事情。它必須通過技術(shù)突破，顛覆傳統(tǒng)手術(shù)方式、提高手術(shù)效果和安全性、減輕醫(yī)生負(fù)擔(dān)。這些技術(shù)不僅要有高度的創(chuàng)新性，還要有強(qiáng)大的魯棒性，能夠適應(yīng)不同的病例和環(huán)境。

比如說腔鏡機(jī)器人在泌尿外科的應(yīng)用，就是一個(gè)成功的例子。它能夠讓醫(yī)生通過遙控操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)前列腺癌等疾病的精準(zhǔn)切除，同時(shí)保留神經(jīng)和血管等重要結(jié)構(gòu)，避免出血和并發(fā)癥。這樣的技術(shù)不僅提高了手術(shù)效果，還降低了醫(yī)生術(shù)中勞累程度，提高了手術(shù)效率。

遺憾的是，脊柱機(jī)器人和關(guān)節(jié)機(jī)器人目前還沒有找到能夠完全解決臨床痛點(diǎn)的技術(shù)，還需要不斷研究和優(yōu)化。目前，該領(lǐng)域的手術(shù)機(jī)器人還處于導(dǎo)航定位型階段，主要是提供位置信息，而不是真正參與手術(shù)操作。而且由于人體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和多樣性，這些位置信息也不一定準(zhǔn)確和穩(wěn)定。因此，骨科領(lǐng)域的手術(shù)機(jī)器人還需要找到那些能夠?qū)崿F(xiàn)真正的智能化、自動(dòng)化、個(gè)性化的技術(shù)，才能滿足市場(chǎng)的需求和期待，輔助醫(yī)生進(jìn)行精準(zhǔn)、微創(chuàng)、智能的手術(shù)操作。

此外，值得一提的是手術(shù)機(jī)器人的核心競(jìng)爭(zhēng)力除機(jī)械臂、傳感器等硬件技術(shù)外，還有很大一部分在于軟件技術(shù)。因?yàn)橛布夹g(shù)往往同質(zhì)化嚴(yán)重，而軟件技術(shù)則能夠發(fā)揮算法優(yōu)勢(shì)，將醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)融入產(chǎn)品中，優(yōu)化甚至顛覆手術(shù)流程。可以說，在硬件同質(zhì)化程度較高的情況下，軟件是決定產(chǎn)品好壞及好用程度的靈魂。當(dāng)前，臨床最需要的手術(shù)機(jī)器人必須通過軟件技術(shù)將醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)融進(jìn)產(chǎn)品中，并通過算法優(yōu)化產(chǎn)品，使之好用、易用、耐用，要雪中送炭，而非錦上添花。

手術(shù)機(jī)器人是一個(gè)高門檻領(lǐng)域，需要不斷創(chuàng)新和突破。如果只是做一些通用的技術(shù)，就會(huì)面臨內(nèi)卷的困境，因?yàn)檫@樣的技術(shù)容易被模仿和替代。要想在手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域脫穎而出，就要避免泛化，專注于核心技術(shù)，解決企業(yè)和醫(yī)院的痛點(diǎn)，把醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)和流程嵌入到產(chǎn)品中。唯有如此才能提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力和附加值，滿足市場(chǎng)的需求和期待。手術(shù)機(jī)器人的核心技術(shù)包括配準(zhǔn)技術(shù)、圖像分割技術(shù)、智能診斷技術(shù)、力控技術(shù)等，這些技術(shù)都需要深入研究和優(yōu)化，才能保證手術(shù)機(jī)器人的安全性、準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

手術(shù)機(jī)器人中很重要的多模態(tài)感知技術(shù)，就需要集成視覺、觸覺、力覺等多種傳感器，才能提高手術(shù)操作的精準(zhǔn)性和安全性。其中所涉及的技術(shù)非常多，且相關(guān)核心技術(shù)的突破并非僅依靠日日夜夜的打磨就能實(shí)現(xiàn)，還需要不斷在臨床中應(yīng)用和打磨。而這方面的技術(shù)進(jìn)步也不一定是由醫(yī)療領(lǐng)域推動(dòng)的，可能是由娛樂業(yè)、游戲業(yè)等其他領(lǐng)域推動(dòng)的，因?yàn)樗麄儗?duì)傳感器技術(shù)的需求更大，更能促進(jìn)傳感器技術(shù)的發(fā)展和降價(jià)。因此，手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域要關(guān)注其他領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)展，把握技術(shù)突破的機(jī)會(huì)，才能實(shí)現(xiàn)真正的創(chuàng)新和突破。

目前國(guó)內(nèi)醫(yī)學(xué)影像技術(shù)實(shí)際上已經(jīng)蓬勃發(fā)展，也可以說是百花齊放，不僅涉及疾病種類豐富，從技術(shù)先進(jìn)程度來看，有的甚至融入了VR等技術(shù)。而手術(shù)機(jī)器人歷經(jīng)四代發(fā)展，每一代都有各自的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。

最早期的第一代機(jī)器人是工業(yè)機(jī)器人改造而來，主要解決了切割導(dǎo)航的問題；第二代機(jī)器人是達(dá)芬奇機(jī)器人和宙斯機(jī)器人等，主要解決了手眼協(xié)調(diào)、三維視覺、身體顫動(dòng)等問題。而且，它找到了很好的臨床痛點(diǎn)，在泌尿外科等領(lǐng)域有很好的應(yīng)用效果；第三代機(jī)器人是脊柱機(jī)器人和關(guān)節(jié)機(jī)器人等，主要解決了定位精準(zhǔn)、力反饋等問題；第四代機(jī)器人是腔鏡機(jī)器人等，在微創(chuàng)上有突破點(diǎn)，主要解決了操作靈活、視野清晰等問題。

當(dāng)前，手術(shù)機(jī)器人的發(fā)展方向是要提高術(shù)中影像的分辨率和診斷功能，實(shí)現(xiàn)多模態(tài)的感知技術(shù)，解決看得見、看得清、看得透的問題。使術(shù)者能夠看到體積更小的病變，操作更精準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)更早期的介入。實(shí)現(xiàn)術(shù)中影像可以讓醫(yī)生看到表面的結(jié)構(gòu)、顯微鏡可以讓醫(yī)生看到放大后的細(xì)節(jié)，以及AR技術(shù)可以讓醫(yī)生看到虛實(shí)結(jié)合后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)等。這些技術(shù)不僅需要有高度的創(chuàng)新性和魯棒性，能夠適應(yīng)不同的病例和環(huán)境。而且還要有診斷功能，能夠自動(dòng)識(shí)別組織類型和病變程度，讓醫(yī)生能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并治療疾病。

因此，第五代的手術(shù)機(jī)器人必須將擁有內(nèi)窺顯微技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)微米級(jí)的精度和診斷功能。通過光纖技術(shù)、多傳感技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)組織的微觀觀察和識(shí)別，讓醫(yī)生能夠看到體積更小的病變，操作更精準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)更早期的介入。這將是手術(shù)機(jī)器人的未來方向，也是醫(yī)療領(lǐng)域的創(chuàng)新方向。

相較于海外，實(shí)際上國(guó)內(nèi)手術(shù)機(jī)器人發(fā)展還是較為滯后的。國(guó)產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人廠商面臨著海外巨頭的競(jìng)爭(zhēng)壓力，要想在這個(gè)領(lǐng)域取得突破，就不能只是模仿和跟隨，而要有自己的創(chuàng)新和特色。

一方面，要在老的賽道上努力追趕，學(xué)習(xí)和借鑒海外巨頭的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，提高自己的產(chǎn)品質(zhì)量和性能，解決國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求和痛點(diǎn)。

另一方面，要在新的賽道上尋找機(jī)會(huì)，探索和開發(fā)新的技術(shù)方向，比如說內(nèi)窺顯微技術(shù)、多模態(tài)感知技術(shù)等，把握技術(shù)進(jìn)步的機(jī)會(huì)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)領(lǐng)先和差異化。這樣才能在競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，贏得市場(chǎng)的認(rèn)可和信任。

當(dāng)然，這樣的創(chuàng)新和突破不是一朝一夕就能實(shí)現(xiàn)的，它需要政府的扶持，科研人員的努力，以及自主的核心技術(shù)。政府要給予國(guó)產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人廠商更多的政策支持和資金補(bǔ)貼，鼓勵(lì)他們進(jìn)行技術(shù)研發(fā)和市場(chǎng)推廣。科研人員要有遠(yuǎn)見和勇氣，不斷探索和創(chuàng)新，不畏懼失敗和挑戰(zhàn)。最重要的是，國(guó)產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人廠商要掌握自己的核心技術(shù)，不依賴于外部的供應(yīng)鏈和專利，才能真正實(shí)現(xiàn)自主可控和可持續(xù)發(fā)展。

手術(shù)機(jī)器人作為醫(yī)療領(lǐng)域的重要?jiǎng)?chuàng)新方向，需要不斷探索和突破技術(shù)難題，滿足市場(chǎng)需求和期待。國(guó)產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人要想在這個(gè)領(lǐng)域突圍，必須找到臨床痛點(diǎn)，真正解決臨床痛點(diǎn)。同時(shí)，顛覆傳統(tǒng)術(shù)式，為臨床提供價(jià)值，進(jìn)一步提升臨床使用率，做到“雪中送炭”而不是“錦上添花”。如此一來，風(fēng)口自會(huì)出現(xiàn)。

作為國(guó)內(nèi)手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域的權(quán)威專家之一，鄭國(guó)焱在技術(shù)研究和應(yīng)用方面有著豐富的經(jīng)驗(yàn)和見解，他的觀點(diǎn)和建議對(duì)于國(guó)產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人的發(fā)展有著重要的指導(dǎo)意義。我們有理由相信，在多方的努力下，國(guó)產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人蓬勃發(fā)展的未來或已不遠(yuǎn)。