面向人體狹窄空間的剛柔耦合手術機器人及其關鍵技術

人工智能

本成果通過研究系列新型剛柔耦合手術機器人，輔助醫生實現良好的人機交互及可視化靈巧操作，提高手術的安全性，應用于咽喉、胃部、脊柱、肺部等人體狹窄空間。研究的手術機器人及其相關技術可推廣到其他人體自然腔道中環境下機器人輔助醫生靈巧操作的微創手術。

一、項目分類

關鍵核心技術突破

二、技術分析

微創外科手術具有創口小、出血少、疼痛輕和術后恢復快等優勢，目前正在由單孔和多孔手術向經自然腔道的內鏡手術方向發展。在人體自然腔道的復雜狹窄空間下，機械臂和人體組織之間極易發生碰撞，導致機器人損壞或患者受到二次傷害。該成果通過研究系列新型剛柔耦合手術機器人，輔助醫生實現良好的人機交互及可視化靈巧操作，提高手術的安全性，應用于咽喉、胃部、脊柱、肺部等人體狹窄空間。研究的手術機器人及其相關技術可推廣到其他人體自然腔道中環境下機器人輔助醫生靈巧操作的微創手術。與現有技術相比，該成果能夠大幅提高手術操作的靈活性與安全性，拓展了現有手術機器人的應用范圍，目前國際上尚未開發出成熟的產品，因此該成果具有廣泛的市場應用前景。本成果在前期開發了手術機器人樣機，并開展了尸體實驗研究，取得了良好效果。

1）人體自然腔道手術，包括人體喉部、鼻腔、胃部、氣管、直腸、尿道等；

2）單孔手術：脊柱、胸腹腔、腦外科等

3）其他柔性手術機器人應用場景

研發的喉部手術機器人已完成系統性能驗證，并成功開展尸體實驗。

隨著數字化醫療的發展，全球手術機器人發展迅猛、市場規模迅速擴大。預計未來一段時間，全球手術機器人規模將以19.0%的年復合增長率增長，到2023年，全球手術機器人可達到111.7億美元的市場規模。未來全球手術機器人市場規模持續高速增長主要有三大原因：

（1）全球老齡化趨勢加?。?/p>

（2）手術總量的增加為手術機器人的普及和應用提供了先決條件；

（3）患者對能提供高成功率、創傷更小的機器人手術需求不斷增長。

目前國內能夠臨床應用的手術機器人還是以骨科和神經外科手術機器人為主，面向人體自然腔道的手術機器人都處于研發階段。本項目研發的產品可用于經自然腔道機器人手術。由于人體的大部分自然腔道都有著狹窄、曲折的解剖學結構，因此對對機器人尺寸、自由度、自適應能力、可控性要求高。目前全球掌握該項技術的團隊屈指可數。因此，開發擁有自主知識產權的手術機器人系統對于打破國外技術壟斷，填補國內技術空白，解決卡脖子問題都有著非常重要的意義。與此同時，作為一款高商業附加值的產品，其成功上市不僅能夠滿足人們對優質醫療服務快速增長的需求，而且能夠緩解醫療資源分配不均，創造更多經濟效益。

發明專利

202010894091.3； 201910813745.2； 201911308418.8； 201910257507.8； 201910739009.7； PCT/SG2019/050435； PCT/SG2018/050410

已有樣品

達到國際先進水平

與研究院所合作