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实施超声导航+毫米级精准穿刺,奥达智声用自研穿刺导航机器人打破医术壁垒

季嘉颖 2024-08-22 08:00

2024年年初,WHO国际癌症研究机构(IARC)发布了2022年最新全球癌症负担数据,分析了全球185个国家的36种癌症和所有癌症监测点汇总的癌症发病率和死亡率。

 

IARC的研究数据显示:2022年我国癌症新发病例数及死亡病例数仍位居全球第一。其中肝癌的发病率升至我国第4位,死亡率居第2位。

 

面对沉重的肝癌负担,北京奥达智声医疗科技有限公司(以下简称:奥达智声)作为全球领先的智能医疗机器人系统、器械及智能医疗综合解决方案提供商,通过将AI与机器人技术结合,开发了一款智能软组织穿刺介入手术导航机器人,为肝癌穿刺和消融治疗,提供了一款从术前规划到术中导航的全流程解决方案。

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木星-智能软组织穿刺介入导航手术机器人

受访者供图

 

二十年深耕,搭建跨学科、跨领域的综合性团队

 

虽然从手术机器人赛道的竞争格局来看,成立于2021年的奥达智声还是一家年轻的公司,但团队的核心技术积累实则可以追溯到20多年前。

 

奥达智声创始人、董事长张博是早稻田大学副教授,多年从事医疗手术机器人领域软件系统及人工智能技术研究工作。奥达智声联合创始人、CEO范培华毕业于同济大学临床医学专业,拥有多年外科医生经历。转入医疗设备领域后,范培华先后担任多家行业知名国际企业的亚洲区高管职务。奥达智声联合创始人、CTO张哲明同样毕业于日本早稻田大学机器人专业,此外他还拥有美国密歇根大学机械工程硕士毕业,在机器人、智能硬件产品、医疗设备、制造业等领域从业多年。

 

怀揣着“打造一款中国制造的医疗手术机器人”,三位拥有多学科、多领域交叉经验的创始团队在经历了四年的策划筹备后,在北京亦庄联合成立了奥达智声。2023年,团队在HICOOL 2023全球创业大赛中,从全球114个国家和地区的5705个创业项目中脱颖而出,摘得桂冠。

 

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奥达智声创始人、董事长张博接受北京卫视报道

 

大赛结束后,张博在接受北京卫视的专访节目中表示:“我们现在做的技术不光中国没有,整个全球也没有。我们希望通过该技术解决中国现在的临床实际问题,提高整个国家的医疗水平。”

 

从该产品临床应用场景来看,木星-智能软组织穿刺介入导航手术机器人主要用于肝癌的微创经皮介入消融手术,能帮助医生精准治疗,改善患者预后,尤其对于早期癌症患者具有重大意义。

 

2024年发布的《影像引导原发性肝癌消融指南(2023版)》指出,影像引导的原发性肝癌消融治疗具有疗效肯定、创伤小、操作简便、患者易耐受、住院时间短、恢复快、并发症少等优点,其中又以射频和微波经皮消融应用最为成熟,已被多个国内外指南认定为小肝癌的一线治疗方法之一。

 

同时作为一种先进的肿瘤治疗手段,消融治疗在发展和普及过程中确实面临诸多挑战。例如,消融治疗的穿刺难度受肿瘤的大小、位置、数量以及患者的个体差异影响,特别是当肿瘤紧邻重要组织如膈肌或大血管时,消融治疗既要确保肿瘤的完全消融,又要避免损伤这些重要结构,这无疑增加了操作的复杂性和难度。并且消融治疗过程很大程度上依赖术者的主观经验与手感,无法形成标准化操作方案,这也阻碍了医疗资源向基层下沉。

 

“全球首创”,打造实时超声引导下穿刺导航机器人

 

奥达智声所研发的木星-智能软组织穿刺介入导航手术机器人是一款专注于为微创癌症疗法提供系统解决方案的高性能机器人,专注解决经皮介入多种临床痛点。

 

该系统融合了临床医学、医学影像、导航、AI、机器人、先进制造及医学材料等技术,解决临床超声介入手术过程中肿瘤消融面临的肿瘤难以识别,穿刺路径难以精准设计和控制的难题,实现术前规划与术中导航自动结合,为穿刺和消融治疗提供全流程解决方案,帮助医生精准定位病灶、实施精准穿刺。具体而言,优势主要可分为以下两点:


· 全球首创“无外置空间定位系统的实时超声+CT影像融合导航技术”


木星-智能软组织穿刺介入导航手术机器人将术前规划与术中导航的自动结合,可为穿刺和消融治疗提供全流程解决方案。“在软组织穿刺手术导航机器人方向上,我们采用了不依赖于光学和电磁传感器的方案,突破了只靠7自由度机械臂和固定在机械臂末端的超声探头,实现超声影像的3D重建,自动扫描,自主定位和穿刺深度角度的自动调整,并能在穿刺过程中实时监控目标组织。”张博说到。

 

路径规划可以在穿刺针进入皮肤之前完成的,帮助医生在进针前就预知针的经过路径,从而在路径选择上有效避开重要组织及器官。同时,穿刺路径规划系统也提供了针在组织内的模拟路径规划,能帮助曾经不具备进行肝脏肿瘤穿刺消融手术能力和条件的医院、医院也具备相应能力,赋能基层。

 

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多模态影像融合

受访者供图

 

· 高精度力-位控制技术,实现毫米级穿刺精度,使穿刺标准化、定量化

 

由于肿瘤组织距离体表较深,若多次穿刺会增加感染风险,甚至造成癌细胞随针道转移。对此,木星手术机器人系统装配了一支具有7自由度的力控机械臂,每个机械臂关节的空间分辨率精度可达0.01毫米,力感知灵敏度达到0.1N。这种设计不仅提供了更灵活的穿刺角度,而且通过高度自动化的操作减少了人为误差,降低了对医生经验的依赖,还提高手术的精准性、安全性以及规范性。


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7自由度的力控机械臂

受访者供图

 

更重要的是,作为一款为微创癌症疗法提供机器人系统解决方案,木星手术机器人系统不仅能辅助医生完成经皮穿刺下的早期癌症穿刺活检筛查及微波消融治疗,还能完成放射性粒子植入、抗肿瘤药物瘤内注射等介入治疗,帮助医生精准定位病灶、实施精准穿刺,降低了术中和术后并发症的发生率。

 

与超声价格相当,已进入上市前注册临床试验阶段

 

“木星-智能软组织穿刺介入导航手术机器人在成本控制上也取得了显著成效,目前90%以上的零部件已经实现了国产化,将手术机器人的成本从原先的上千万和近千万,降低到了与一台旗舰超声设备接近的市场价格,从而更容易普及,使更多患者获益。”张博在节目中说到。

 

作为中国手术机器人行业的新生力量,奥达智声将不断深化超声引导穿刺导航机器人技术,秉承服务患者、助力医生、贡献社会的宗旨。我们致力于开发易操作、高效实用且具有成本优势的手术机器人,并将这些创新产品推广到医疗资源不足的基层地区,为广大病患带来希望与治愈的福音。

 

据介绍,奥达智声会将智能软组手术机器人技术拓展至肺、甲状腺、乳腺、肾脏、前列腺等器官,为更多患者带来更精准、更微创、更智能的治疗方案。目前,用于肝脏经皮介入手术的木星-智能软组织穿刺介入导航手术机器人系统已经提交NMPA注册申请,预计于2024年年底取得三类医疗器械注册证正式上市。

 

同时,奥达智声将携木星-智能软组织穿刺介入导航手术机器人,于8月22日亮相在北京经济技术开发区亦创会展中心举行的世界机器人大会,并举办产品发布会,集中展示并演示新一代软组织穿刺导航机器人,展现中国医疗手术机器人的成长力量。

季嘉颖

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