当初，手术机器人在医疗畛域的运行正日益宽泛。 在最近举行的首届世界手术机器人大会中，泛滥翻新技术和研发成绩展现了行业的生机。 会上展出的手术机器人大多驳回了国产外围部件，一些已成功全自主研发和消费。这些成绩打破了对出口产品的依赖，扭转了医疗畛域的竞争格式，显示了中国在手术机器人畛域的翻新力和竞争力。

这随同了一代机器人专家的辛勤付出。此次大会，机器人大讲堂有幸约请和采访到了一位 在机器人畛域钻研已有近四十年的威望专家， 他是 加拿大工程院院士、IEEE Fellow、香港工程师学院院士、南边科技大学电子与电气工程系主任孟庆虎院士， 同时他也是医疗机器人畛域的先驱企业元化智能的首席迷信家。

元化智能作为 国际首家领有所有外围部件自研才干的上流专科智能医疗装备公司， 曾经在短短的三年内成功了从研发、临床测试，到审批上市的全环节，同时填补了我国国产骨科手术机器人的市场空白。

在接受访谈时， 孟院士分享了他在迷信钻研和守业旅程中的独到感悟， 这些教训以及他的见地让咱们一窥我国手术机器人开展的历程，并对未来或许面临的时机与应战有了更深入的了解。

▍科研积攒:奠定算法与控制基础

1985年,孟庆虎还在北京理工大学读硕士学位,导师就给他出了一个很具有应战性的全新课题—— 机器视觉及基于视觉的机器人控制系统。 为了展开钻研,孟庆虎主动咨询到了西安交通大学,由于他们过后刚从日本引进了一套机器视觉设施。在世界范围来看,这都属于比拟早期的成绩。

应用从西安交通大学洽购的设施,孟庆虎开局对机器视觉技术启动学习和钻研。经过机器视觉采集图像消息,再基于这些视觉消息来控制机械臂,使其成功一些便捷的组装操作。在1985-1988年的两年半硕士钻研生学习时期,孟庆虎不时努力于机器视觉和基于视觉的机器人控制技术的探求和钻研。

1988年,孟庆虎赴加拿大攻读博士学位。过后国际上机器人钻研的一个抢手课题,是 如何成功机器人静止的稳固控制,同时又能够对负载变动启动智能补救。 这关于其起初启入手术操作也具有关键意义。

为成功这一目的,孟庆虎花了三年多时期钻研关系算法。他设计了两种稳固的自顺应控制算法,可以同时控制机械臂的位置和力,使机械臂不只可以自在静止,还可以与环境启动交互接触。这为机械臂启入手术操作奠定了通常和算法基础。1992年,孟庆虎以此课题成功取得博士学位,他的钻研成绩被问难委员会评估为 “给这个钻研方向画上了句号”。

可以说,在1985-1992年的科研积攒中,孟庆虎对机器视觉和机器人力和位置的自顺应控制算法有了深入的了解,这些起初都成为他顺利跨入医用机器人畛域的松软基础。

▍发现医疗运行:看到国际市场的渺小空白

2001年,在加拿大做到正传授的孟庆虎选择回国到香港,担任香港中文大学电子工程学系传授。就在这一年, 孟庆虎与香港中文大学医学院的骨科专家梁国穗传授相识。 梁国穗知道孟庆虎是做机器人钻研的专家,就激情地约请他来看自己过后经常使用的一台骨科手术辅佐机器人。然而在孟庆虎看来,那只是一台便捷的主动定位装置,与他了解的真正意义上的机器人还有必定差距。

于是,两人就此展开了探讨,并 选择独特研发一台真正的骨科手术机器人。 过后,世界出名的达芬奇手术机器人刚刚在一年前取得美国FDA的认证,还没有引入中国市场,国际的手术机器人市场堪称一片空白。 而思考抵达芬奇等出口手术机器人的高昂多少钱,梁国穗提出研发一个仅需10万元人民币老本的产品, 以便基层医院有才干购置经常使用。这就迫使他们必定从零开局,启动自主研发。

在与梁国穗的交换中,孟庆虎也逐渐看法到骨科手术机器人的运行前景其实十分可观。他看到梁国穗在香港中文大学经常举行骨科手术培训班,吸引了泛滥来自国际基层医院的骨科医生们前来加入培训,报名经常发生“爆满”的状况。 这标明国际基层医院的医生关于骨科手术机器人的盼望和需求十分渺小。

正是看到了国际市场的渺小空白,以及基层医生的迫切需求, 孟庆虎最终萌生了研发骨科手术机器人的念头。这也成为他投入更多的精神和资源转向医疗机器人畛域开展的关键要素。

▍自主研发:操之过急取得关键技术打破

对孟庆虎来说, 研发骨科手术机器人的第一个难点是导航系统的研制。 过后同类出口产品的导航系统多少钱高达50万港币,要研发一个只需10万人民币的产品,关键就在于必定打破导航系统技术。

2002年至2012年的十年间,孟庆虎围绕机器人导航系统展开了继续钻研。 他成功了4个课题名目,开发和迭代了八代样机。经过这近十年的努力,终于齐全把握了骨科手术机器人导航系统的外围技术。其中, 最关键的要求是,在大幅降落老本的同时,还要确保技术目的能超越行业干流水平。 而这也为起初元化智能的导航系统在精度、速度等目的上成功国际上游做了技术储藏和铺垫。

在成功攻克导航系统技术后,孟庆虎将研发重点转移到骨科公用机械臂上。 经过重复与临床医生探讨和设计修正,孟庆虎宿愿在这一畛域取得反派性的技术打破。毕竟,机械臂间接选择了手术机器人的定位精度和操作灵敏性。

可以说,在十多年的自主研发环节中,孟庆虎对骨科手术机器人启动了片面和透彻的技术攻关, 处置了从导航到机械臂等内围迷信识题。 正是这种扎实的科研积攒,使元化智能的产品取得了较大的技术长处,从而在起初的市场竞争中锋芒毕露。

▍产业化通常: 翻新驱动成功商业化

在系统处置了骨科手术机器人的关键迷信技术疑问后, 元化智能的灵魂人物，孟庆虎的最佳协作同伴孟李艾俐开局担任将技术积攒和储藏成功极速产业化和商业化。

思考到过后的国际环境,团队选用 先在骨科关节置换手术畛域推出产品。这一畛域过后国际尚属空白,没有一个有三类证的国际外产品。 2018年底,由孟李艾俐担任董事长的元化智能公司落地深圳,进一步推进产业化。

在整个产业化环节中,元化智能并不急于扩张业务或谋求利润最大化,而是继续在技术翻新和市场开拓方面操之过急。他们以为,只需方向正确,公司的继续开展能源终会随之发生。

机器人大讲堂了解到，元化智能 从成立之初就以国产代替为目的, 独辟蹊径地自主研发机器人产品,而不是便捷拼装国外产品。这与许多公司经过购置国外外围部件再开发软件的做法构成显明对比,也奠定了元化智能弱小的技术基础。

在产品定位上, 元化智能也有异乎寻常之处。 它将自己定位为专科手术机器人公司,针对不同的外科专业设计和优化不同的机器人产品。 这与达芬奇等公司将一台机器人运行到多个外科畛域的普外科门路大不相反。而专科手术机器人的设计谋略无利于针对每个科室特定需求启动优化，也能够更明白地对应不同科室的盈利形式。

▍锟铻®引领国产骨科手术机器人新时代

据悉， 元化智能锟铻®全骨科手术机器人 由机械臂车、导航仪车、主控台车组成,可以辅佐成功髋关节和膝关节置换手术。它成功了“手眼脑”的协同,可经过CT扫描建模、准确测量和机器人辅佐实施,启动智能化、数字化、消息化的手术。

2022年4月,元化智能旗下全资子公司“骨圣元化”的膝关节置换手术辅佐系统取得国度药品监视治理局同意上市,成为 第一款进入绿色通道特意审查并获批上市的开明式植入物数据全膝关节置换手术机器人系统。 8月，骨圣元化入围国度工业和消息化部办公厅、国度药品监视治理局 “人工智能医疗器械翻新义务”揭榜单位 。2023年,骨圣元化的髋膝关节置换一体机器人也取得同意,成为 首款国产髋膝关节置换一体机手术机器人系统, 显示出国产化才干。

教训了几年的开展，元化智能的骨科手术机器人当初 已在全国范围内成功了近2000例的临床手术， 展现了其精准操作和微创手术的长处。该产品不只填补了国际市场的空白，也到达了国际先进水平，为骨科手术带来了反派性的扭转。

优效性临床实验显示,与顶级医院顶级医师的手工组相比,锟铻®在力线复原和假体植入准确率等方面长处清楚，体现优秀,验证了其远高于人工的安保有效性。 医生以为,相比传统手术,它可以提高准确度,成功共性化治疗,是他们的超级助手。对患者来说,锟铻®可以缩小肥壮组织挫伤,手术创伤小、复原快,取得了患者的高度认可

▍看好手术机器人商业化前景

孟院士谈到，只管元化智能在国产代替的路线上曾经在外围技术上取得了关键打破，但它依然面临着 产业链树立和产能优化等方面的应战。 要构建完整的产业链并非一日之功，这须要整个行业独特努力，继续优化资料研发和工艺制作等才干。

毫无不懂，手术机器人曾经成为推进医疗技术提高的关键渠道。 孟院士预测，在未来的5到10年内，中国有望在这一畛域到达世界上游的位置。

随着医疗技术的优化和社会人口的老龄化，整个社会关于关节置换等手术的需求正日益增长。手术机器人的发生不只满足了这种需求，更展现了其渺小的商业化后劲和宽广的市场前景。

孟院士以为，手术机器人具有以下清楚长处： 第一是实践需求，手术机器人能够协助医生启动更准确、微创的手术，从而提高手术成功率并减轻患者的痛苦；第二是政策允许，国度对手术机器人的开展给予高度注重，并将其视为新的经济增长点，因此在政策和资金上都给予了鼎力允许。第三是守业潮流，以后，泛滥团队在手术机器人畛域崭露头角，预示着未来将有数家顶级的团队引领整个行业的开展。

总结来说，手术机器人在国际的市场前景看好，国产化水平的优化和渺小的人口红利，加上政策的鼎力允许， 都预示着国产手术机器人在未来的世界市场中将占据关键位置，有望推进我国在该行业中成为领跑者。