“瑞欣医疗”发布AI+血管介入机器人,达芬奇前高管预言新风口。

近日,瑞信医疗发布了一款软硬件结合的血管介入机器人。这个手术机器人是和深圳先进医院合作研发的,目前已经完成了样机。2021年4月,瑞信医疗的CT-FFR产品“瑞信-FFR”获批三类医疗器械注册证。8月,公司获得数亿元C轮融资,目前瑞信已进入约600家医院。

此前,瑞信医疗的产品功能侧重于心血管疾病的术前诊断和手术规划;CT-FFR是一种通过AI结合流体力学计算评价冠心病患者冠状动脉供血功能的无创性方法。瑞信CTO马军博士在血管介入机器人发布时接受了36Kr的采访。

马军曾在西门子、GE、直觉外科(达芬奇手术机器人公司)担任高管,研发达芬奇Ion(肺癌活检机器人)为核心人员。马军2017回国,与瑞信医疗CEO郑、首席科学家蓝鸿志共同创业。三位创始人都有医学影像、AI、机械力学、生物仿真等专业背景。

血管介入手术机器人的应用场景主要有三种:冠状动脉介入手术、神经介入手术和外周血管介入手术。对于瑞信医疗来说,因为有CT-FFR检测的基础,所以将手术机器人与冠状动脉PCI结合起来更可行。

中国是冠心病大国。2019年,中国完成了102万例PCI。2021随着冠状动脉支架集中采集的推广,PCI手术数量进一步增加。

“我们采访了很多医生,包括资深院士、教职工和年轻新锐,了解到血管介入手术还存在很多痛点。”马军告诉36Kr,首先,血管介入手术还是不够准确和安全。比如人在操作导丝、导管时,会有抖动、移位、过度旋转等现象。对于多血管病变、弥漫性病变等复杂病例,手术难度大,耗时长。

再者,介入手术需要同时进行X线摄片,产生的辐射会对医生的身体造成伤害。为了减少辐射,医生在手术过程中需要穿上20到30公斤重的铅衣,几次手术长时间站立,容易产生疲劳,不利于保持注意力集中。

在血管介入机器人的帮助下,医生可以在导管外控制主终端,不受辐射,可以专注于手术的核心环节。此外,对于中国庞大的基层医疗服务体系来说,手术机器人可以缩短医生的学习曲线,帮助年轻医生更稳定地进行手术,减少不同资历医生之间手术效果的方差。

在临床使用中,应该用哪些维度来衡量血管介入机器人的性能?对此,马军总结了三点:精准、灵活、智能。

准确性体现在机器人对导丝和导管操纵的精细程度上。比如Corindus公司的Corpath机器人,每次可以操作位置精度为1mm的导丝。

灵活性是指能否边前进边旋转,能否实现多器械配合等。,以及能否让机器人像人手一样轻松操作。

智能化,可以参考汽车的自动驾驶。如果手术机器人整合术前手术方案,在术中AI和图像导航的支持下,智能推送、旋转和放置支架,将有效赋能医生。

在讲睿的心血管介入机器人之前,马军用成熟的达芬奇离子手术机器人做类比,讲解了过程中涉及的核心技术。达芬奇是一个软管机器人,从人的口腔进入,经过肺部气管,进入肺结节,然后进行穿刺,然后进行术后分析。

“达芬奇的成功,是因为从术前手术规划到术中影像导航,从AI算法到手术机器人硬件,形成了完整的闭环,解决了临床痛点。”

在马军看来,类似于达芬奇的Ion,血管介入手术机器人是一个软硬件结合的系统工程。“它不仅需要机器人的硬件,还需要算法和软件的支持。只有将机器人与精确诊断、手术规划、实时导航和人工智能紧密结合,才能真正实现‘超越人手’的目标。”

从机械设计上看,睿心血管介入机器人整体架构为主从控制模式。具体来说,主端是医生的操作端,医生可以在手术室外操作推杆和遥控杠杆开关,控制从动机构的动作;该装置从末端机构夹紧,实现推进、回缩和旋转。

在主从同构的设计下,机械臂的推进和旋转可以模仿人手,优化医生的学习曲线。“从端有一个夹紧机构,一个可以同时前进和旋转的旋转传动装置,还有一个轴向力测量机构,可以感知力并传递给主端。”

从端的机械臂感知导丝上的力,并反馈给主端的医生,这被称为“力反馈”,在手术机器人的使用中非常重要。因为在冠状动脉PCI等很多手术中,医生的“感觉”非常重要,准确的力反馈可以让医生更好地控制手术机器人。当然,这也是一个仍然需要突破的技术难点。

在这方面,瑞信医疗正在与深圳先进院合作研发“双向力反馈”技术,有望实现突破。

接下来,瑞信希望发挥在AI和图像算法方面的能力,通过术前手术规划与术中实时图像导航的对比,引导DSA(数字减影血管造影)到达正确的位置和角度,提示病变位置,并计算支架或球囊的实时位置以及与规划位置的距离,辅助导丝和机械的推进。

2019,西门子收购科林杜斯;介入机器人公司,现金11亿美元;5438年6月+2020年10月,微创医疗机器人与法国Robocath签署协议,成立合资公司,共同生产血管介入机器人R-One;国内的维迈、奥鹏也在加入研发行列。“血管介入机器人已经成为手术机器人的一个新的增长点和一个巨大的趋势,”马军说。

据了解,Corindus的CorPath是一款成熟的血管介入机器人。CorPath GRX机器人系统售价65万美元;在欧美市场,一次性手术盒售价约670美元(约合人民币4000元)。马军表示,未来瑞心血管介入机器人的定价将基于深入的调研,并结合中国市场的具体情况。

此外,血管介入机器人所涉及的生物材料、微器件、耗材等,如何开发配套零部件,控制成本,也是企业必须面对的问题。

对此,马军表示,锐新在设计产品时,已经考虑到了技术和材料“卡脖子”的问题,以及性价比的问题。所以“我们现在使用的所有核心部件,机械设计,电机选型,耗材加工都是国产的。位于全球智能制造中心深圳,几乎所有要用的材料、零部件、耗材都能在方圆100公里范围内找到合作伙伴。”

目前,血管介入机器人的全球市场主要集中在北美、欧洲等地。因为这类产品刚刚开始普及,机器人手术在美国血管介入领域的普及率只有0.5%左右,市场有充分的拓展空间。

面对国内外的竞争,马军认为,与内窥镜手术机器人相比,我国在血管介入机器人方面与国际一流水平的差距并没有那么大;瑞信的诊疗一体化优势也能帮助公司在这一细分领域站稳脚跟。