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成都80后博士研发微创手术机器人系统 人工智能医学中国造

2017-04-01 11:28:58   来源: 天虎科技
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患者多、看病难、医生累······面对这些与我们生活息息相关的问题,机器人技术能否让这些情况发生改变?


医生在微创外科手术机器人的帮助下,通过微小创口就在患者体内实施手术,手术更高效、更精准;同时手术创口小,恢复更快,临床医生工作强度可以降低,同时还能大幅减少手术时间。


最近入驻成都天府软件园的中科博恩思医疗机器人有限公司,定位于推动下一代微创手术机器人的研发、制造、临床及市场应用,实现成都-硅谷创新空间,吸引世界顶级机器人及生物医学科学家共同开展科研、技术创新及产业孵化合作。


青年科学家的“开挂”人生,成都创业是一种情结



(中科博恩思医疗机器人有限公司的创始人李耀)


中科博恩思医疗机器人有限公司的创始人李耀博士是一位80后海归创业者。四川大学毕业后,李耀出国深造,成为美国马里兰大学电子和计算机工程学博士、美国南加州大学生物医学工程博士后研究员,目前担任美国斯坦福大学人工智能机器人实验室访问科学家。


出身于一个知识分子家庭,选择工程专业立足的李耀却表示,当医生是自己从小的梦想。原来,李耀小时候体弱多病,经常去华西医院治病。在年少时的他看来,医生无所不能,让他对医学充满向往,医学梦一直在内心深处。


伴随着在人工智能专业领域的不断积累,李耀发现,自动化技术在很多行业都得到了应用,但是在医疗行业却发展缓慢。外科手术是高强度、高重复性的工作,医生也面临着巨大的心理压力,自动化、机器人能否为医疗行业带来一些改变呢?


于是,李耀把自己的专业与梦想相结合,深耕医疗机器人研究领域,而在硅谷的学习、工作经历也埋下了“创业”的种子。


2012年,李耀受邀回国筹建中国科学院重庆研究院,为了让科研成果尽快落地转化,发挥更大的社会价值,2015年李耀决定创业,在成都成立中科博恩思医疗机器人有限公司,研制国产微创手术机器人。


在“十三五”国家重点研发计划中,数字诊疗装备研发重点专项就特别提到手术机器人。李耀告诉虎哥,成都的生物医药产业有良好的基础,四川对医疗器械产业的发展也十分重视,可以说大环境非常好。而医疗器械行业也是一个慢工出细活,需要打磨细节的产业,成都的人才不浮躁、沉得下心,可以在医疗行业做出一番成绩。


当然,更重要的一点,也是因为成都是故乡,从小在成都长大的李耀对成都有深厚的感情。李耀笑称,虽然国际合作很多,但博恩思总部会一直在成都。


为加快项目推进,李耀邀请了斯坦福大学、马里兰大学的导师、同事到成都支持博恩思的研发工作。


摸底多家医院需求,中国造更符合中国国情

李耀表示,近几年来医学技术高速发展,从微创到介入,到无创,从超声、MRI到术中导航定位,从传统器械到能量器械,以及护理、康复机器人的出现都表明,医学自动化的时代已经到来。


传统手术,对医生既是体力的挑战,也是精力的挑战。而若有医疗手术机器人的帮助,在防抖动、定位、精细化等方面将大大改善。手术机器人,并不意味着机器会完全自行完成手术过程。传统的手术,医生必须手持器械在患者身边完成手术。现在,医生坐在控制台上,通过观看手术画面,对手术机械臂上的微型器械进行控制,即可实施手术。


美国Intuitive Surgical公司推出的达芬奇手术机器人,是目前的主流手术机器人。在2016年全年Intuitive Surgical Inc的销售额为27亿美金,同比增长13.4%。净利润为7.36亿美金,同比增长25%。



达芬奇手术机器人


中国市场从2014年开始出现机器人外科手术热潮,达芬奇手术系统在过去三年中分别在中国卖出10台(2014年)、13台(2015年)、15台(2016年),达芬奇手术系统目前在中国大陆装机总量为62台(截止2017年3月4号)。


但达芬奇单机售价高昂,耗材价格不菲;同时达芬奇手术机器人是根据美国的医疗体系设计,在中国单次手术费用大约在6、7万,患者负担较重。


博恩思在开发前期,走访了重庆西南医院、四川省人民医院等国内大量医疗机构,实际调研一线医生对医疗机器人的需求,力求打造一款符合国内医生手术习惯的专科医疗机器人,同时希望大大降低费用,减轻患者负担。


具体来说,博恩思微创手术机器人系统基于专科化、模块化、智能化、远程化理念设计,系统包括辅助操作臂、手术影像辅助系统及专业手术器械,可广泛应用于消化外科微创肿瘤切除术及各类腹腔镜微创外科手术的自动化升级。


李博士介绍,博恩思开发的第一代系统,将以专科定制出发,重点突破腹腔镜外科手术机器人在胃肠肿瘤治疗中的临床应用,可扩展兼容肝胆外科、泌尿外科及妇产科临床应用,可以在医生的控制之下做3孔甚至6孔的微创手术。


从产品功能看,李耀认为博恩思开发的系统更加看重安全性,目前正在进行产品整体性能测试,同时将根据医生对医疗机器人的需求不断迭代。


中美印三国布局,合作助推人工智能医学


拥有强劲科研技术实力的博恩思,未来要如何发展?李耀对此也做了详细的规划。


在产业化方面,今年2月,博恩思与成都高新区签约,落户成都天府国际生物城,成立博恩思微创手术机器人研发基地,该基地也将用于前瞻性科技的研发,加快博恩思的产业布局,同时建立国际人工智能医学产业集群,包括医学机器人、智能诊断、AR/VR医学、医学大数据等。


在公司布局方面,除了成都、硅谷公司,博恩思也计划进入印度市场。李耀告诉虎哥,印度有很大的优势,双方可以在销售、商业模式等方面做深入合作。


在机器学习方面,李耀表示外科手术有许多流程规律可以总结学习,在大数据的基础上进行深度学习,可以帮助机器系统不断升级。伴随着博恩思医疗机器人在国内医疗行业的应用与深入,博恩思也将在大数据、机器学习方面发力,变得更智能、更高效。


远期规划中,博恩思希望打破达芬奇手术机器人封闭垄断,实现我国微创外科手术的自动化全面升级,以智能机器人技术引领未来智能医学。


医疗机器人集临床医学、机器人学、生物力学、人工智能、控制科学、计算机科学为一体,李耀也希望有更多的人才一起同行。


虎 哥 说


虽然我国机器人产业已经取得了长足进步,但与工业发达国家相比,还存在较大差距。主要表现在:机器人产业链关键环节缺失,零部件中高精度减速器、伺服电机和控制器等依赖进口;核心技术创新能力薄弱,高端产品质量可靠性低;机器人推广应用难,市场占有率亟待提高;企业“小、散、弱”问题突出,产业竞争力缺乏;机器人标准、检测认证等体系亟待健全。



以医疗机器人为例,目前全球以手术机器人为代表的医疗康复机器人形成了较大产业规模。工业和信息化部、发改委、财政部去年印发《机器人产业发展规划(2016-2020年)》(点击阅读原文查看完整规划),其中即提到促进服务机器人向更广领域发展,重点发展消防救援机器人、手术机器人、智能型公共服务机器人、智能护理机器人等四种标志性产品,推进专业服务机器人实现系列化,个人/家庭服务机器人实现商品化。


在规划提及的机器人推广应用计划中,未来要开展陪护与康复训练机器人在失能与认知障碍人群中的试点示范,开展智能假肢与外骨骼机器人在行动障碍人群中的试点示范,开展手术机器人在三甲医院智能手术中心的试点示范,大力推进服务机器人在医疗、助老助残、康复等领域的推广应用。




天虎科技  杨梦婷  罗曙驰


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