文章來源：MedRobot；編輯：仁馨
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手術機器人的出現，把外科手術的微創化和智慧化推向新時代。
但如何讓機器人手術惠及更多患者，是行業成長的關鍵。
近期，MedRobot發現腹腔鏡手術機器人企業康諾思騰（Cornerstone）臨床工作捷報頻傳，並從其發展路徑中，看到康諾思騰追求安全、有效的設計理念和穩紮穩打的臨床進展。
在提高普及率方面，康諾思騰做出的實踐有：
細節設計方面，追求
安全、高效、好用
；
產品推廣方面，側重國際化發展，跟歐美機器人企業站在同一舞臺上構建
全球產品力
；
產學研合作方面，跟頂級高校實驗室和機器人經驗豐富的醫院密切合作，用
紮實的學術研究
構建長期發展的技術實力。
詳細內容，請讀者參閱我們近期三次會議上的記錄。
1。 在第二十九屆全國泌尿外科學術會議上（CUA2022），康諾思騰多學科臨床試驗PI、香港威爾斯親王醫院的吳志輝教授分享了康諾思騰手術機器人完成
前十例根治性前列腺切除術
的階段性成果。
2。 在2022年國際微創外科大會西峰峰會上，康諾思騰多學科臨床試驗PI、香港威爾斯親王醫院的趙偉仁教授分享了康諾思騰手術機器人完成一例
裂孔疝修補及胃底摺疊術
的臨床經驗。
3。在世界上最大的機器人技術國際會議（2022 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems）上，歐國威教授指導發表了題為《Design， Teleoperation Control and Experimental Validation of a Dexterous Robotic Flexible Endoscope for Laparoscopic Surgery》的論文，該論文介紹了一種新型可彎曲機器人內窺鏡。
除此之外，歐國威教授在電氣與電子工程師協會（Institute of Electrical and Electronics Engineers）旗下期刊Transactions on Biomedical Engineering上指導發表了題為《A Handheld Steerable Surgical Drill With a Novel Miniaturized Articulated Joint Module for Dexterous Confined-Space Bone Work》的論文，該論文介紹了一種手持可轉向骨科磨鑽。
在IEEE旗下期刊Transactions on Mechatronics上指導發表了題為《Hybrid-Structure Hand-Held Robotic Endoscope for Sinus Surgery With Enhanced Distal Dexterity》的論文，該論文介紹了一種用於鼻竇手術的手持機器人內窺鏡。
歐國威教授是康諾思騰的創始人、香港中文大學機械與自動化工程學系教授，也是由香港中文大學牽頭，與蘇黎世聯邦理工學院、倫敦帝國理工學院及約翰斯·霍普金斯大學合作建立的醫療機械人創新技術中心（Multi-scale Medical Robotics Center）的主任。
01
諸多設計細節，
臨床評價指標不亞於達芬奇系統
在此次完成十例相同術式後的學術報告上，吳志輝教授主要拓展了兩個方面的資訊：
1） 康諾思騰手術機器人助手側拖動機械臂與戳卡對接（Docking）、醫生側使用主手和腳踏板的過程錄影。
從錄影中看，助手可單手拖動機械臂，無論是對不動點位置進行調整還是繞不動點運動，拖動過程都比較靈活，無明顯阻礙感。
從醫生使用主手的錄影看，康諾思騰的主手設計輕巧，推測其實際使用體驗是比較接近達芬奇系統的。腳踏板的設計和佈局簡潔到位，和達芬奇系統無異。
綜上，康諾思騰應該極為重視系統的可用性，助手側和醫生側的人機互動體驗可能是其優勢所在。
2） 給出了康諾思騰手術機器人與達芬奇SP和達芬奇S在根治性前列腺切除術上的對照臨床對比。總體
可以看出，雖然康諾思騰的病例較達芬奇S相對簡單，但其在手術時間、出血量、術後住院時間和留置尿管時間上的表現依然值得稱讚。
隨著各個國產腔鏡手術機器人陸續公佈自己與達芬奇系統的對照臨床研究結果，這越來越像是一場考試，其他考生已經交卷，而康諾思騰的最終得分也值得期待（多學科臨床試驗尚未結束）。
可用性和臨床評價是手術機器人的兩個重要衡量標準。可用性影響了醫護的使用體驗，臨床評價則取決於它給患者帶來的收益。
吳志輝教授的評價很高，跟達芬奇“一毛一樣”等原話，以及多次評價指出康諾思騰是一個“安全、可靠、有效”的系統，其使用體驗和現有的達芬奇系統並無差異，不會給醫生帶來額外的心理負擔。
得到這種評價著實非易，國產手術機器人成功的底層邏輯其實是在保障產品“安全、可靠、有效”的前提下，去提升手術機器人的可及性。康諾思騰能夠抓住重點，提升產品的質量和效能，這是實現其產業基石願景的第一步。
02
屢獲醫生讚譽，
多學科適應症提升產品競爭力
作為康諾思騰多學科臨床試驗中的普外科上消化道PI，趙偉仁教授使用康諾思騰手術機器人完成一例裂孔疝修補及胃底摺疊術。患者術後恢復情況良好，術後住院時長僅2天，無術後併發症。
在手術過程中，趙偉仁教授評價康諾思騰“系統執行穩定，手術視野清晰立體，操作流暢，手術器械夾持力好，縫合打結靈活，能量器械效果滿意”。
可以看出，無論是在泌尿外科還是普外科領域，康諾思騰皆獲得了臨床專家的積極評價。多學科發展更是腔鏡手術機器人的核心競爭力，這使得它成為一個通用型手術機器人平臺。
從以上兩條臨床進展來看，康諾思騰已有一個不錯的開局。吳志輝教授和趙偉仁教授皆是機器人手術領域的權威專家，經歷了手術機器人在亞太地區的發展和迭代。吳志輝教授是中大賽馬會微創醫療技術培訓中心的主任，趙偉仁教授則是上任主任，兩人都具有豐富的國際手術機器人培訓中心管理經驗。他們的寶貴經驗對康諾思騰來說是不小的助力。
03
從學術和技術底層持續創新，
驅動國產手術機器人長遠發展
在2022年10月東京舉行的智慧機器人與系統國際會議上，
康諾思騰創始人、
香港中文大學教授、Multi-scale Medical Robotics Center Director 歐國威教授指導發表了一篇題為《Design， Teleoperation Control and Experimental Validation of a Dexterous Robotic Flexible Endoscope for Laparoscopic Surgery》的論文。
該論文介紹了一種新型可彎曲的機器人內窺鏡。
現有多孔腔鏡手術機器人內窺鏡的鏡體多為剛性結構，術中內窺鏡末端位置的變化依賴體外機械臂的移動，同時運動所需的體內和體外空間較大，這增加了體內器械和體外機械臂的碰撞風險。且這種剛性內窺鏡僅有固定的視向角（一般為0°或30°），當醫生想要觀察一些較難企及的位置時，往往需要提拉或推開組織，這增加了組織損傷的風險，且在肥胖患者身上更難實現。
新型柔性機器人內窺鏡在鏡體末端增加了一段可彎曲的機構，具有2個自由度（推測是俯仰和偏擺）。
這樣做可以帶來兩個好處：
（1）內窺鏡末端位置的變化不再單純依賴體外機械臂的運動，運動所需的體內和體外空間更小（當內窺鏡末端位置無需大幅度變化時，體外機械臂可保持靜止，減少了牽拉體表切口的損傷，亦可簡化機械臂不動點機構）；
（2）內窺鏡末端在同一位置上的視向角變得可調節，有利於從不同角度觀察目標，抵達剛性內窺鏡難以企及的視野區域。
除了這個柔性機器人內窺鏡，歐國威教授近期的研究還包括手持可轉向骨科磨鑽以及用於鼻竇手術的手持機器人內窺鏡。研究成果分別發表在了國際權威期刊IEEE Transactions on Biomedical Engineering和IEEE/ASME Transactions on Mechatronics上。
其中，手持可轉向骨科磨鑽採用新型關節模組，不僅把鑽頭端部直徑降低到了4。5mm，而且可實現±65°的大角度偏轉。由這種更細、更靈活的可轉向鑽頭和定製的緊湊驅動單元組成的手持骨科磨鑽，單手握持十分輕便，能夠在狹窄通道內移除目標組織，並將附帶損傷降至最低。
手持機器人內窺鏡是專為鼻竇手術設計的，它本質上是一個小型的內窺鏡機器人，其內窺鏡有點像達芬奇的手術器械，由鏡體和器械盒組成，需安裝在動力盒上（動力盒中的電機透過器械盒的傳動軸和鋼絲來驅動內窺鏡末端關節的運動），控制端則是直接整合在器械盒上的操控手柄（相當於把主手直接裝在了從端器械上），整個系統的運動學控制由外接的PC承擔。
特別具有創新力的地方在於，內窺鏡鏡體末端有一個混合關節結構，由2DOF（俯仰、偏擺）的柔性蛇骨關節和2DOF（俯仰、偏擺）的剛性腕部關節串聯組成。一定有人好奇，兩種關節的自由度相同，為什麼要重複設定？原因在於：柔性蛇骨關節相對較長，用於適應曲折的鼻腔通道，讓內窺鏡末端進入鼻竇口；而剛性腕部關節位於最遠端，相對較短，用於在鼻竇腔內進行小直徑轉向觀察（此時蛇骨關節受限於鼻腔通道的和鼻竇口，靈活性不如鼻竇腔內的微型腕關節，詳見下圖）。這兩種關節一剛一柔，一長一短，各司其職，相得益彰，是基於對臨床需求的細緻觀察而得出的創新設計，十分難得。
最後說說這種機器人內窺鏡（或者小型內窺鏡機器人）的操控方式，基於單手握持的人體工程學，操控搖桿位於手柄上大拇指放置的地方。搖桿集成了按壓式按鍵，透過按壓即可在操控柔性關節和操控剛性關節之間切換，推動搖桿即可直觀地操控該關節的俯仰和偏擺。這種操控方式簡單直觀，唯一美中不足在於整個手持內窺鏡裝置的重量約2。3KG，且重心遠離手持部位，長時間使用勢必造成疲勞。好在設計者也考慮到了這點，所以這種內窺鏡既可以單獨手持使用，也可以安裝在機械臂上進行重力補償，從而減輕醫生的負擔，讓其注意力集中在手術上。
以上創新技術所反映的其實都是一點：醫療器械的初衷即是解決臨床痛點，減輕醫生負擔的同時提升其治療能力，最終使患者受益。
回望過去，國產醫療裝置是被詬病為缺乏創新的。雖然腔鏡手術機器人已經走過了二十餘年，但後面仍有很多個二十年，國產手術機器人能否有自己的技術創新能力，將決定行業長遠發展的潛力。
根據媒體之前對歐國威教授的訪談，康諾思騰的目標不僅僅是中國市場，未來還將開展FDA和CE的註冊申請，進入全球市場。要實現這一目標，康諾思騰的底氣來源於背靠大灣區的生產供應鏈，同時可以協調香港的尖端臨床資源，並擁有較強的自主研發和繼續創新能力。
以上即是MedRobot對康諾思騰近期動態的觀察，這家企業尚處於嶄露頭角的階段，但表現出來的實力已不容小覷。期待更多優秀國產手術機器人公司的出現，能夠推動手術機器人行業走向繁榮，造福更多患者！
