拥有完全自主知识产权、具有国际先进水平的经自然腔道手术机器人系统于2018年7月26日在北京协和医院动物实验中心成功进行了临床前动物实验,达到了多项预期实验目标。
经尿道前列腺切除术为上世纪70-80年代后开展的经典的泌尿外科手术,是经自然腔道手术方式之一,李汉忠教授已成功完成超过6000例经尿道电切手术。虽然是微创手术,但是掌握技术要领困难,学习曲线长、难以标准化;术者体位特殊,容易疲劳,给手术操作带来风险。有鉴于此,根据此类经尿道手术的特殊途径和解剖特点,并结合机器人与人工智能技术,李汉忠教授于两年前提出了经自然腔道手术机器人的大胆设想,与北京航空航天大学机器人研究所王君臣副教授展开紧密合作,形成了以李汉忠教授领衔,王君臣副教授、张学斌副教授以及邓建华副主任医师等为主要成员的研发团队,进行了艰苦的科技攻关。
目前国内外尚无经尿道电切镜机器人相关设备的研发。手术机器人技术具有与医学、材料、信息、控制等多学科交叉融合的特点,经自然腔道手术机器人需要实现对现有电切镜的兼容、电切动作的精准控制、切割点和出血点的精确定位,智能图像引导、人机交互与远程遥控等基本功能,技术难度大。研发团队克服重重困难,确定机器人构型、控制算法、手术规划、人机交互实现方式、完善机器人本体硬件的设计和算法设计,突破了机器人末端执行器设计与构型、电切镜精准控制、图像引导等技术瓶颈,反复试验与修正,完成了经自然腔道手术机器人原型系统的整机研发。经过多次体外实验,手术机器人已经能够完成经尿道手术操作的各项基本动作,具备动物试验条件。
本次动物实验的成功,初步验证了该手术机器人的安全性、稳定性、精确性及可操作性,标志着经自然腔道手术机器人系统具备了走出实验室,迈向临床试验研究的可行性。李汉忠教授研发团队正以原创的科学精神,自主创新,攻克关键核心技术,积极推进经自然腔道手术机器人系统的完善,向临床推广,并最终实现智能化、自动化、精准化的手术操作。研发过程中已取得多项国家专利成果,欧美等国际专利正在申办中。经自然腔道手术机器人系统的成功研发,将改变传统的经尿道电切镜手术操作硬件系统及手术思路,提高手术操作的精准性与安全性,实现手术操作标准化与智能化,造福患者。