谁是下一个达芬奇？这可能是医学产业最界亲热关注的问题。

达芬奇手术机械人以其革命性的手艺独树一帜，险些成为了手术机械人的代名词。但鉴于外科手术应用场景普遍且痛点颇多，市场上对于差异场景的手术机械人寄予厚望。

现在来看，显微外科手术机械人不仅是下一个手艺高地，也可能是下一个发作的领域。经由数十年的探索，这一领域距离“奇点”时刻越来越近。

今年2月，外洋显微外科手术机械人明星企业Medical Microinstruments就获得了1.1亿美元的巨额融资。

在海内，包罗昂泰精微、迪视医疗等一种企业已经结构，并连续获得融资的支持，加速向前。例如，迪视医疗则以眼科手术为切入点，现在在海内已开展验证性临床试验。

那么，在显微外科机械人领域，是否会降生下一个达芬奇呢？

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“人“解决不了的挑战

在外科手术领域，显微外科无疑是手艺高地。所谓显微外科，指的是行使光学放大装备和显微外科器材，在极小的局限内举行庞大而准确的手术。

一台经典的显微外科手术中，医生需要借助显微镜，探查、寻找只有一毫米甚至零点几毫米的血管、神经，再用以微米为单元、细若蛛丝的缝合线，精准地修复、缝合每一条主要的血管、神经。

由于显微手术的视野通常只有2-3厘米，医外行部任何细微的发抖都可能直接影响手术的成败。因此，这要求显微外科医生的手法必须稳、准、精、巧。

现在，得益于显微镜和仪器手艺的生长，显微外科医生现在能够通过毗邻直径在0.3至0.8毫米之间的血管来举行超显微外科手术。

基于显微外科的怪异优势，它已被普遍应用于种种外科专业，包罗眼科、耳鼻喉科、神经外科、整形外科和泌尿外科。

只管与日俱增，显微外科手术存在的限制也是对照显著。

其一，犯错的概率仍不低。显微外科手术需要极高的精准度，容错率很低，纵然是最稍微的震颤也可能导致不需要的危险。理论上，我们需要阻止这些危险，但受限于手术的庞大性，挑战仍然重重。在临床上，会存在种种并发症，且比例不低。有数据显示，在视网膜前膜剥离手术中，并发症的发生率从2%到30%不等。

其二，长时间的手术容易带来更多不确定性。一台显微外科手术凭证患者情形，时是非则几个小时，长则十几个小时，甚至三十多个小时。因此，每一次手术都是对医生手艺和耐力的极限挑战。更主要的是，这可能导致疲劳并增添意外错误的风险。

其三，也是对临床限制*的，外科医生的培育难度大且周期极长。由于显微外科手术对外科医生的手术手艺要求很高，而且需要经由普遍的培训，然后外科医生才气在临床上执行此类手术。一方面，对医生的先天和耐心提出了要求，另一方面也需要长时间的训练。一名显微外科医生，能完成一台断指再植手术（显微外科的标志性手艺），一样平常需要3年的训练，整个培训周期可能需要跨越10年。

以是，在种种限制之下，全球医学界探索机械人手艺在显微外科手术中的应用，并开发了种种显微外科机械人（MSR）系统。

热度越来越高。2000年至2022年每年揭晓的MSR相关文章数目，其数据是通过在Google Scholar中搜索差其余要害词而获得的。从图中可以看出，MSR相关研究的数目总体呈上升趋势。

种种迹象解释，MSR系统有可能在显微外科领域发生重大影响。

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变化者的连续涌现

基于深刻的痛点，全球有众多企业围绕这一领域睁开攻坚，探索历程中涌现了诸多差其余手艺思绪。

其一，手持式机械人系统。

在手持式机械人系统中，手术工具自己被改装成一个称为“机械人工具”的微型机械人系统。外科医生操作它以执行外科手术。机械人工具提供震颤消除、深度锁定等功效，因此也被称为“稳固之手”。

“Micron”就是一个典型的例子，其焦点是通过手持式机械手感应自身运动，并选择性地过滤掉错误的运动，如手部震颤。然后，机械手通过自动误差抵偿在刀尖处发生稳固的运动。Micron机械人易于操作，配备有手持真正显微手术器械的手臂，这些器械很容易放入支架中，并与传统的手术显微镜兼容。

其二，遥控机械人系统。

在远程操作机械人系统中，外科医生操作主模块来控制从模块，从模块取代了外科医生的手来操作手术工具。该系统通过伺服算法集成了运动缩放和震颤过滤功效。此外，它还通过在手术工具末尾集成触觉反馈或深度感知算法来实现三维感知。

一个典型的例子是“Preceyes Surgical System”，它由盘算机、输入运动控制器、器械操作器和手术台安装头枕组成。该系统专为实现*性能而设计，具有平行四边形连杆和可调治配重，提供机械RCM、停电珍爱和最小化枢纽扭矩。PSS接纳动态缩放功效，将大略的运动转换为仪器尖端的准确四轴运动。此外，它行使基于OCT的距离界限来防止意外运动，并连系震颤过滤来削减医源性视网膜创伤。其他功效包罗触觉反馈、自动替换仪器、靠近视网膜的听觉反馈，以及在发生事故时可立刻移除探头的增强回缩机制。这些功效提高了准确度和平安性，并降低了意外组织损伤的风险。

其三，配合操作的机械人系统。

在配合操作的机械人系统中，外科医生与机械人同时操作手术工具。外科医生直接手动操作手术工具以控制运动，机械人起到辅助的作用，为手部震颤提供辅助抵偿，并允许手术工具长时间牢靠。

迪视医疗的迪视微锋眼科手术机械人就是一个典型。在该手术系统中，主手是医生，从手是机械人，它根据医生的意图做运动。整个注射历程分为几个步骤，首先通过医生控制机械人云台做眼外定位，再举行眼内定位，然后通过控制手柄，让末尾逐渐靠近视网膜的病灶区域。若是需要注射药物到视网膜下的位置，机械人保持不动，此时人手不再干预，也许需要3分钟时间。以注射200微升药液为例，机械人缓慢注射，历程中医生只需要监测时间、速率、流量，注射完再做眼内的撤离，整个历程始终是在医生的监控下，决议也由医生来做。

其四，部门自动化机械人系统。

在部门自动化的机械人系统中，特定的程序或程序步骤由机械人自动执行。机械人直接操作和控制手术工具的运动。处置后的图像信息作为反馈和指导提供应机械人。同时将视觉信息传输给外科医生，外科医生可以随时提供笼罩下令以监视部门自动化的手术。

在这一领域，"IRISS"系统是一个典型的例证。基于"IRISS"系统，外科医生通过一对定制的主控制器远程操作隶属机械手，并通过平视监视器考察术中3D视觉反馈获得视觉信息。此外，该系统还提供震颤过滤和运动缩放功效，以增强机械人手术的控制性能和平安性。IRISS的性能在离体猪眼中获得验证，外科医生操作IRISS乐成举行了一系列玻璃体视网膜手术，包罗晶状体前囊切除术、玻璃体切除术、视网膜静脉插管术和其他庞大手术。

不外，虽然探索的选手较多，客观来看，大部门的企业还处于低级的探索阶段。因此，这一领域的发作，还需要守候奇点时刻的到来。

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守候一个奇点时刻

在这些手艺刷新取获胜利之前，必须解决一系列庞大问题。

首先，我们需要接纳一种跨学科的方式来有用解决临床与工程领域的问题。虽然逻辑上功效定位异常明确——精准定位和防止发抖——但首先需要研发出合适的硬件。这并非易事，例如，部门机械人所需的功效可能现在还没有现成的机械臂能够知足云云高的精度要求。因此，我们需要从基础做起，完全自主设计，包罗控制系统的搭建和整个机械结构的设计。

同时，把这些高精尖的零件，组合成相符临床使用需求的历程也相当庞大。例如，迪视医疗提到，在左眼需要手术时，将机械放置在左边；在右眼需要手术时，将样机放置在右边。在现实使用中，移念头器人会使情形变得庞大。挑战在于，机械人的运动行程增添了一个瞳距的距离，虽然只有几厘米，但机械结构的转变导致重量的转变，电机的响应负载也随之转变……许多要害元件和机械结构需要重新设计。

其次，机械人的设计必须相符医生的操作条件。机械人不是伶仃存在的，要深刻明白医生的需求和痛点，这是一个要害的Know-how问题。因此，企业需要厚实的医生资源，在整个开发历程中，专业工程师必须与外科医生慎密互助，完成有用交互，一些不相符临床需求的功效需要被剔除，同时还需要相符医疗器械的相关尺度，并具备连续的迭代能力。

纵然产物研发乐成，后续的商业化也涉及诸多问题，例如医生的教育。从基本上说，机械人可以缩短医生教育的历程，好比从10年缩短到5年。但要获得临床医生和患者的信托，另有许多事情要做。

总的来说，产物的性能是“1”，而医生教育等问题则是“0”。现在，显微外科手术机械人的焦点义务是解决“1”的问题，之后才有资格谈论多个“0”的积累。