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產學研精準對接結出碩果 這項“中國智造”讓昂貴專利變患者福利
發布日期：[2024/1/5]
東方網記者王佳妮1月5日報道：對于患者而言，盡管手術機器人輔助手術有諸多優勢，但相對昂貴的手術費卻成為患者治療過程中的“攔路虎”。為打破國際品牌壟斷地位，讓更多患者受益，國內的醫工科學家們深入開展醫工交叉合作，越來越多自主研發項目和產品正在不斷問世，“鴻鵠”機器人就是其中之一。
在今天上午舉行的2023年上海產學研合作優秀項目獎表彰大會上，“鴻鵠”機器人榮獲特等獎。據悉，這是我國首個且唯一同時獲得NMPA、FDA、CE、ANVISA認證的骨科手術機器人，目前已通過美國、歐洲、巴西等多個海外市場準入要求。成功走出國門，贏得“中國智造”高端醫療器械的品牌聲譽，“鴻鵠”機器人是產學研“精準對接”結出的碩果。
咖啡館里開腦洞，攜手踏上產學研之路
“鴻鵠”機器人的誕生，是出自于上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院和上海微創醫療機器人（集團）股份有限公司歷時5年的產學研合作成果——“鴻鵠”關節置換手術機器人系統研發及產業化。一邊是一所集醫療、教學、科研于一體的綜合性三級甲等醫院，擁有5位中國工程院院士；另一邊則是專注于手術機器人領域的研發，是全球唯一業務覆蓋腔鏡、骨科、血管介入，經自然腔道、經皮穿刺五大“黃金賽道”的手術機器人公司。兩者如何成功“牽手”？
“我們經常開玩笑說，鴻鵠機器人也叫咖啡機器人，因為它誕生之初，就是幾個醫生和工程師在咖啡店開腦洞的一個結果。”項目負責人、九院骨科李慧武教授在接受東方網記者采訪時說。
在我國，有接近1.2億名骨關節炎患者，其中因疾病進展需要接受關節置換手術的超過1000萬例。這類手術對精準性要求非常高，手術精度需控制在2毫米以內、角度誤差控制在3度以內。目前這一手術十年的失敗率高達20%。“是否可以合作研發一款手術機器人，嚴控手術精度，大幅提升手術成功率，且老百姓也用得起？”萌生這一想法后，大家毅然決定走上國產骨科機器人的研發之路。
依托“十三五”國家重點研發計劃，李慧武作為首席科學家，與微創聯合申報研發“鴻鵠”膝關節置換手術機器人。其申報的“髖膝兼容、安全、高效、微創傷關節手術機器人系統研發”課題于2017年獲國家科技部立項，該項課題也是我國首個國家重點專項支持的關節手術機器人課題。
歷時三年艱辛研發，核心部件100%國產化
然而，在研發之初，團隊就面臨一個重要抉擇：是購買進口零部件進行組裝，還是高度國產化自主研發？“后者是一條可以預見的、充滿艱難險阻的路，但我們義無反顧。”李慧武說，項目合作的初衷是為了把手術機器人的成本降下來，讓老百姓用得起這項技術，“因此我們必須走國產化自主研發這條路”。
除了真正降低老百姓的治療成本，國產化自主研的產品在“迭代更新”方面也更有自主權。李慧武舉例說，如果機械臂是自主研發，團隊就可以不斷地進行迭代更新。比如第一代是膝關節手術機器人，后續就可以升級用來做髖關節手術，再升級用來做脊柱手術。“雖然自主研發前期的路會很艱辛、很漫長，但一旦成功，后續將會有無限升級的可能，甚至走向世界領先的水平。”
道阻且長，行則將至。歷時三年多，團隊深耕自主創新，終于成功研發“鴻鵠關節置換手術機器人”，并于2020年7月成功完成首臺全膝關節置換術。該機器人從機械臂、導航系統、控制系統等核心部件實現全部國產化，系統組件國產化率達97%，成本國產化率達84%。技術獨立，保證了機器人快速迭代，打破了國際品牌的壟斷地位，填補了我國在關節置換手術機器人領域的空白。
中國技術成功出海，產學研碩果惠及更多患者
相比傳統手術，“鴻鵠”機器人優勢何在？李慧武介紹，“鴻鵠”的自動定位截骨，避免了傳統手術中采用髓內定位工具可能會對患者髓腔造成一定損傷等問題，很大程度減少了軟組織和骨組織的損傷，患者出血少、創傷小，術后膝關節功能的康復會更快，感受會更優。同時，該手術機器人配合獨有的內軸型膝關節假體，極大降低了因常規手術技術問題造成關節松動、力線不準、關節脫位等情況的發生率。患者術后X光檢查報告顯示，機器人輔助截骨能夠實現精準力線恢復，患者預后效果良好，證明了該手術機器人相對傳統手術具有獨特的臨床優勢。
2022年，“鴻鵠”關節置換手術機器人獲得NMPA注冊證，之后相繼獲得美國、歐洲、巴西和澳大利亞注冊證，以及多個海外市場準入要求，打破國外在手術機器人底層核心部件與上游產業鏈的全球壟斷。
今年6月，波蘭4位骨科專家還專程來到九院，現場觀摩學習上海醫生使用“鴻鵠”關節手術機器人輔助完成兩例全膝關節置換手術。這款手術機器人的術中輔助能力、智能導航能力和手術的精準高效，給波蘭醫生留下了深刻印象。9月，“鴻鵠”在希臘拉里薩大學綜合醫院完成了歐洲首例“中國智造”機器人輔助全膝關節置換手術，而且在一天內接連完成三臺，給國外患者帶去了福音。
為推進項目產業化進程，該項目還成功孵化出微創機器人公司旗下子公司——蘇州微創暢行機器人有限公司。公司下設上海研發中心、蘇州部件公司和美國子公司，建立國內首個實現量產的關節置換手術機器人生成基地，廠房面積超5000平方米，產能達到250臺/年；在全國建立30多家手術機器人培訓中心，涵蓋華東、華中、華南、西南、東北、西北六大區域。
據悉，下一步，九院與微創機器人公司將圍繞手術機器人領域，開展一系列數字骨科技術研究，促進人工智能、5G技術、AR/VR技術等前沿技術與手術機器人融合。李慧武表示，研發團隊將始終聚焦于提升醫患群體體驗，將分階段實現機器人遠程操控能力、多功能執行能力和智能化決策能力質的提升，以國產醫療器械出海推動中國技術出海，通過智能手術解決方案，普惠更多患者。
在今天上午舉行的2023年上海產學研合作優秀項目獎表彰大會上，“鴻鵠”機器人榮獲特等獎。據悉，這是我國首個且唯一同時獲得NMPA、FDA、CE、ANVISA認證的骨科手術機器人，目前已通過美國、歐洲、巴西等多個海外市場準入要求。成功走出國門，贏得“中國智造”高端醫療器械的品牌聲譽，“鴻鵠”機器人是產學研“精準對接”結出的碩果。
咖啡館里開腦洞，攜手踏上產學研之路
“鴻鵠”機器人的誕生，是出自于上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院和上海微創醫療機器人（集團）股份有限公司歷時5年的產學研合作成果——“鴻鵠”關節置換手術機器人系統研發及產業化。一邊是一所集醫療、教學、科研于一體的綜合性三級甲等醫院，擁有5位中國工程院院士；另一邊則是專注于手術機器人領域的研發，是全球唯一業務覆蓋腔鏡、骨科、血管介入，經自然腔道、經皮穿刺五大“黃金賽道”的手術機器人公司。兩者如何成功“牽手”？
“我們經常開玩笑說，鴻鵠機器人也叫咖啡機器人，因為它誕生之初，就是幾個醫生和工程師在咖啡店開腦洞的一個結果。”項目負責人、九院骨科李慧武教授在接受東方網記者采訪時說。
在我國，有接近1.2億名骨關節炎患者，其中因疾病進展需要接受關節置換手術的超過1000萬例。這類手術對精準性要求非常高，手術精度需控制在2毫米以內、角度誤差控制在3度以內。目前這一手術十年的失敗率高達20%。“是否可以合作研發一款手術機器人，嚴控手術精度，大幅提升手術成功率，且老百姓也用得起？”萌生這一想法后，大家毅然決定走上國產骨科機器人的研發之路。
依托“十三五”國家重點研發計劃，李慧武作為首席科學家，與微創聯合申報研發“鴻鵠”膝關節置換手術機器人。其申報的“髖膝兼容、安全、高效、微創傷關節手術機器人系統研發”課題于2017年獲國家科技部立項，該項課題也是我國首個國家重點專項支持的關節手術機器人課題。
歷時三年艱辛研發，核心部件100%國產化
然而，在研發之初，團隊就面臨一個重要抉擇：是購買進口零部件進行組裝，還是高度國產化自主研發？“后者是一條可以預見的、充滿艱難險阻的路，但我們義無反顧。”李慧武說，項目合作的初衷是為了把手術機器人的成本降下來，讓老百姓用得起這項技術，“因此我們必須走國產化自主研發這條路”。
除了真正降低老百姓的治療成本，國產化自主研的產品在“迭代更新”方面也更有自主權。李慧武舉例說，如果機械臂是自主研發，團隊就可以不斷地進行迭代更新。比如第一代是膝關節手術機器人，后續就可以升級用來做髖關節手術，再升級用來做脊柱手術。“雖然自主研發前期的路會很艱辛、很漫長，但一旦成功，后續將會有無限升級的可能，甚至走向世界領先的水平。”
道阻且長，行則將至。歷時三年多，團隊深耕自主創新，終于成功研發“鴻鵠關節置換手術機器人”，并于2020年7月成功完成首臺全膝關節置換術。該機器人從機械臂、導航系統、控制系統等核心部件實現全部國產化，系統組件國產化率達97%，成本國產化率達84%。技術獨立，保證了機器人快速迭代，打破了國際品牌的壟斷地位，填補了我國在關節置換手術機器人領域的空白。
中國技術成功出海，產學研碩果惠及更多患者
相比傳統手術，“鴻鵠”機器人優勢何在？李慧武介紹，“鴻鵠”的自動定位截骨，避免了傳統手術中采用髓內定位工具可能會對患者髓腔造成一定損傷等問題，很大程度減少了軟組織和骨組織的損傷，患者出血少、創傷小，術后膝關節功能的康復會更快，感受會更優。同時，該手術機器人配合獨有的內軸型膝關節假體，極大降低了因常規手術技術問題造成關節松動、力線不準、關節脫位等情況的發生率。患者術后X光檢查報告顯示，機器人輔助截骨能夠實現精準力線恢復，患者預后效果良好，證明了該手術機器人相對傳統手術具有獨特的臨床優勢。
2022年，“鴻鵠”關節置換手術機器人獲得NMPA注冊證，之后相繼獲得美國、歐洲、巴西和澳大利亞注冊證，以及多個海外市場準入要求，打破國外在手術機器人底層核心部件與上游產業鏈的全球壟斷。
今年6月，波蘭4位骨科專家還專程來到九院，現場觀摩學習上海醫生使用“鴻鵠”關節手術機器人輔助完成兩例全膝關節置換手術。這款手術機器人的術中輔助能力、智能導航能力和手術的精準高效，給波蘭醫生留下了深刻印象。9月，“鴻鵠”在希臘拉里薩大學綜合醫院完成了歐洲首例“中國智造”機器人輔助全膝關節置換手術，而且在一天內接連完成三臺，給國外患者帶去了福音。
為推進項目產業化進程，該項目還成功孵化出微創機器人公司旗下子公司——蘇州微創暢行機器人有限公司。公司下設上海研發中心、蘇州部件公司和美國子公司，建立國內首個實現量產的關節置換手術機器人生成基地，廠房面積超5000平方米，產能達到250臺/年；在全國建立30多家手術機器人培訓中心，涵蓋華東、華中、華南、西南、東北、西北六大區域。
據悉，下一步，九院與微創機器人公司將圍繞手術機器人領域，開展一系列數字骨科技術研究，促進人工智能、5G技術、AR/VR技術等前沿技術與手術機器人融合。李慧武表示，研發團隊將始終聚焦于提升醫患群體體驗，將分階段實現機器人遠程操控能力、多功能執行能力和智能化決策能力質的提升，以國產醫療器械出海推動中國技術出海，通過智能手術解決方案，普惠更多患者。