您當前的位置:檢測資訊 > 科研開發
嘉峪檢測網 2022-09-01 14:21
骨科是手術機器人最早進入的領域之一,也是當前手術機器人研究和產業化集中的熱點領域。骨骼因其剛性結構,相對更加適合手術機器人的精準定位與操作,骨科手術技術的不斷發展也對手術精度提出了越來越高的要求。近年來, 精準化、個性化、微創化治療方式成為骨科手術的重要發展方向,手術機器人、手術導航及醫學影像等技術的應用成為骨科手術機器人領域的研究熱點。
一國外骨科手術機器人代表企業
骨科手術機器人領域的研究應用加速完善,美敦力、強生、史賽克等國際醫療巨頭正加速占領骨科醫療器械市場,賽道競爭日益激烈。
1.美敦力(Medtronic)
2018年12月,美敦力(Medtronic)斥資17億美元收購Mazor Robotics及其脊柱機器人輔助手術平臺。一個月后,美敦力在美國推出了Mazor X Stealth機器人輔助脊柱手術平臺。
MAZOR X是一臺同時具備術前規劃、術中機械臂定位及實時導航功能的全流程輔助脊柱外科機器人,適用于常規開放手術、微創手術以及復雜側彎手術等多種脊柱外科手術類型,可以有效幫助醫生突破傳統手術中的操作盲區、視野局限、定位不準等束縛 ,提升手術安全性和精準度。MAZOR X脊柱外科智能導航機器人,2021年4月正式在國內獲批。此前,MAZOR系列產品在國外已有18年的臨床應用經驗,累計成功開展5萬多例手術,搭配植入超過25萬顆螺釘,積累了大量臨床數據與經驗。
2.強生(Johnson & Johnson)
2019年9月強生收購了手術導航技術公司JointPoint所開發的骨盆手術導航軟件。2019年10月,強生醫療與中國骨科機器人企業天智航與醫療簽訂了合作研發、合作營銷和分銷協議。2020年1月,強生旗下的骨科手術機器人產品VELYS獲得FDA批準上市。VELYS平臺的技術來源于強生2018年收購的法國私人手術技術軟件開發公司Orthotaxy。
VELYS機器人是同類產品中首個具有便攜式設計、可安置在手術床邊的產品,支持即插即用,能集成到任何手術室環境。其系統具有良好的規劃能力,優化醫生手術流程,并適應醫生手術習慣,可幫助外科醫生在全膝關節置換術中準確切除骨骼,使植入物相對于軟組織對齊和定位,而不需要術前成像。
3. 史賽克(Stryker)
史賽克(Stryker)是全球最大的骨科醫療器械公司,史賽克的Mako關節手術機器人系統在世界范圍內已廣泛使用,全球市占率達9%。2006年,第一代Mako骨科機器人在美國誕生,并成功實施了首例單髁膝關節置換手術。2015年推出了第三代Mako智能骨科機器人系統,成功將Accolade及Trident系類假體結合在全髖關節置換應用。截至目前,全球范圍內超過28個國家裝機使用Mako機器人,16年內總計完成手術近40萬臺。
Mako機器人基于兩大核心技術:智能手術規劃技術和智能輔助截骨技術。智能手術規劃技術基于CT進行3D的智能建模,為患者生成個性化的手術方案,同時提供術中動態調整,最大程度的將關節手術推向精準化、個性化。智能輔助截骨技術采用創新高效的截骨模塊,能夠實現高速磨鉆、擺鋸和動力手機的集成,同時在術中實現毫米級精確截骨控制和制動巡航截骨保護,為術者賦能,實現微創化、精細化的截骨控制。
4. 施樂輝(Smith & Nephew)
施樂輝(Smith & Nephew)總部位于英國倫敦,在骨科關節重建、先進傷口管理、運動醫學和創傷四大領域處于世界領先地位,運動醫學領域位居全球第一,骨科創傷位居世界第二。施樂輝2015年底以2.75億美元收購Blue Belt Holdings Inc.獲得了NAVIO手術系統。NAVIO增加了其術前規劃計劃和植入物對齊能力。在收購NAVIO技術后的六年里,施樂輝通過CORI增強了其機器人技術平臺。
CORI平臺于2020年2月獲得FDA批準,可用于全膝關節置換術和單室膝關節置換術,并在2022年初擴大了全髖關節置換術的適應癥。CORI集成了智能機器人平臺、軟件、智能操作系統、數據分析系統等多個模塊。在植入人工膝蓋前,使用可視化切割技術準備,機械校準和韌帶數據可以為每個患者定制治療計劃。CORI采用便攜式設計,能夠適應多種操作環境。CORI搭載了智能繪圖系統,能夠在無CT/MR影像引導的前提下完成手術。與導航系統相比,CORI的新攝像技術速度快了四倍以上,可實時規劃和評估操作誤差并輔助操作者平衡植入物。手持機器人部分,重新設計了機械手結構,使其更加符合人體工程學原理,新型的鉆頭能夠提供兩倍切割體積,切除速度提高29%,定位速度大幅提升458%。
5. 捷邁邦美(Zimmer Biomet)
捷邁邦美是全球第二大骨科公司。2016年,捷邁邦美斥資13.2億美元收購了擁有Rosa Brain和Rosa Spine機器人輔助手術平臺的法國手術機器人公司Medtech。收購完成后,捷邁邦美在Rosa Brain和Rosa Spine的基礎上開發出了ROSA ONE。ROSA ONE是一個支持在一個系統上提供腦外科和脊柱外科手術的應用程序的雙功能機器人,可以提高手術機器人平臺的利用率,減少采購、服務、維修和成本,并可以簡化整個機器人的學習曲線。其中,ROSA ONE Spine(脊柱)包括一個機器人助手和一套導航技術,可以提高植入物以及器械放置的準確性和可預測性。ROSA ONE Spine的機械臂具有六個自由度,可穩定、靈活地進入手術部位,“動態跟蹤”功能允許機器人與患者的動作同步實時移動。
此外,捷邁邦美在業務量最大的膝關節和髖關節領域,也開發了手術機器人ROSA Knee System、ROSA Partial Knee System和ROSA Hip System。ROSA骨科系列手術機器人可以幫助外科醫生在膝關節、髖關節手術中提供連續的數據分析,以協助復雜的決策,并使外科醫生能夠使用計算機和軟件技術控制和移動手術器械。2019年,捷邁邦美的Rosa Knee和Rosa One均獲得FDA批準,Rosa Knee也正式進入膝關節市場,捷邁邦美因此成為第一個在手術機器人市場上獲得腦、脊柱、膝關節FDA批準的公司。
二國內骨科手術機器人代表企業
我國骨科手術機器人起步較晚,目前仍處于產業化初期。目前國內布局骨科手術機器人的企業,主要包括天智航、微創醫療、威高集團、三壇醫療、鑫君特、鍵嘉機器人、羅森博特等。
1.天智航
天智航是一家專注從事骨科手術機器人及其相關技術自主創新、規模化生產、專業化營銷及優質臨床應用為一體的高新技術企業,也是國內第一家、全球第五家獲得醫療機器人注冊許可證的企業。2020年,天智航公司成功上市IPO科創板。天智航核心產品——天璣骨科手術機器人——用于輔助醫生精確定位植入物或手術器械,可廣泛應用于脊柱和創傷骨科手術,其臨床精度可達1mm以內,可顯著減少術中輻射并提高手術效率。截至2021年中,天璣骨科手術機器人已在全國20余個省、市、自治區,百余家醫療機構造福了一萬五千余例患者。
2.微創醫療機器人
微創醫療機器人是微創集團旗下子公司,2014年啟動研發圖邁腔鏡手術機器人(作為微創集團的內部孵化項目),2015年開始公司化運營,并啟動研發鴻鵠骨科手術機器人。2021年11月2日,微創機器人在香港聯交所主板成功上市。2022年7月,其自主研發的鴻鵠骨科手術機器人獲得美國FDA的510(k)認證,成為當前第一且唯一一款獲得FDA認證的中國手術機器人。
3.威高集團
威高的“妙手”手術機器人是中國自主研發的新一代機器人手術系統,在機器人系統機械設計、主從控制、立體圖像與系統集成等關鍵技術上均取得了重大突破,具有7個自由度,能實現540°末端旋轉多操作,并能通過5G技術實現3000公里以外的手術。據了解,“妙手”手術機器人目前已完成超過200例手術。2022年8月,威高和天智航就手術機器人在骨科領域的研發和應用正式確立戰略合作關系。
4.三壇醫療
三壇醫療成立于2011年,致力于打造具有源頭創新技術的骨科手術智能輔助平臺。公司在人工智能圖像處理、外科手術導航等前沿領域已布局專利70余項,擁有全球唯一模塊化的骨科手術機器人,也是同行業中唯一持有國防發明專利的企業。公司現有產品已陸續獲得CFDA及CE認證。公司現有核心產品為智微天眼手術導引與反饋系統,可為骨科手術全過程提供數字化決策參考及實時手術反饋,系統定位精度亞毫米級,可減少傳統方式40%-70%的輻射暴露,節約50%左右操作時間。
5.鑫君特
鑫君特成立于2015年,致力于打造中國最智能化的骨科手術機器人研發創新型平臺。現擁有一款擁有完全自主知識產權的智能骨科微創手術系統。公司推出的產品ORTHBOT®手術機器人于2021年2月正式獲得國家藥監局批準,是中國首個獲批的導航+自動執行的骨科智能手術系統。該系統的主體結構是由醫生工作站和骨科手術機器人ORTHBOT兩部分組成。醫生工作站內置手術軟件,使用者可以通過工作站實現手術的規劃、執行、實時監控和管理;ORTHBOT則可以執行工作站所制定的手術規劃,進行“導航+手術”操作。
6.鍵嘉機器人
鍵嘉機器人成立于 2018 年,公司致力于研發技術領先的硬組織手術機器人平臺,推動國內外科手術領域的技術進步。公司自主研發的骨科關節手術機器人ARTHROBOT是國內首款可同時覆蓋髖關節與膝關節的手術機器人平臺,打破了進口手術機器人在該領域長期壟斷的局面。
7.羅森博特
羅森博特成立于2017年,是北京航空航天大學與北京積水潭醫院醫工交叉緊密結合的產物,致力于打造具有骨折復位功能的新一代骨科手術機器人系統,在全球率先實現了術中實時3D導航、輔助骨折復位操作、自動手術規劃等先進技術,完成從骨折閉合復位到微創固定全手術全流程的智能化手術操作,滿足臨床治療的迫切需求。公司從創傷手術中難度最大的骨盆骨折治療出發,研發了骨盆骨折復位機器人,并已在北京積水潭醫院完成了20余例臨床應用。羅森萬象™智能化創傷骨科機器人已經啟動多中心臨床試驗。
來源:火石創造