手术机器人：全球技术发展迅猛国内研发百花齐放

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编者按：手术机器人不同于传统的手术概念，它是一种革命性的外科手术工具，通过外科医生远离手术台操作相关机器系统，从而很好地为人体进行相关手术。利用该机器人做手术时，医生不用碰触患者。本文中，作者对手术机器人的发展现状及专利布局情况进行了介绍和分析，一起来看看。

随着"互联网+"和《中国制造2025规划》的发布，我国已逐步将机器人和智能制造纳入国家科技创新的重点发展领域，而在医疗领域近几年热度非凡的手术机器人则被称为机器人产业皇冠上的明珠。

手术机器人不同于传统的手术概念，它是一种革命性的外科手术工具，通过外科医生远离手术台操作相关机器系统，从而很好地为人体进行相关手术。利用该机器人做手术时，医生不用碰触患者，一旦病人操作位置被确定，装有摄像机或其它外科工具的机械臂将实施切断、止血及缝合等，医生通常只需坐在手术室的控制台上，实行远程观测和控制机械臂进行相关手术即可。本文中，作者将对手术机器人的发展现状及专利布局情况进行分析。

全球技术发展迅猛

1985年，美国洛杉矶医院的医生采用PUMA560工业机器人完成了机器人辅助定位的神经外科脑部活检手术，这也是手术机器人最初的发展雏形和探索。1987年，美国ISS公司推出了NeurMate机器人系统，采用机械臂和立体定位架来完成神经外科立体定向手术中的导向定位。1992年，该公司在传统工业机器人技术的基础上开发并推出了ROBODOC机器人系统，用于完成髋关节整体置换、修复和膝关节置换等手术。

1994年，美国Computer Motion公司研制了第一台用于辅助微创手术的内窥镜手术系统，这也是第一台真正意义上的外科手术机器人，命名为伊索系统。随后Computer Motion公司在伊索系统的基础上，研发了经典的主从手术机器人系统，即宙斯系统。

几乎在伊索系统、宙斯系统研发的同一时期，斯坦福研究院等医疗机构发明了一种远程手术系统SRI System，这也成为了后来"达芬奇"外科手术机器人系统的原型。随后，经过一步步的改造和更迭，1999年，Intuitive Surgical发布达芬奇外科手术机器人系统，并获得欧洲CE市场认证，并于2000年7月被美国食品药品监督管理局（FDA）正式批准投入使用。

目前，达芬奇外科手术机器人已发展到第四代，处于世界手术机器人产业的领先地位。自2000年起，达芬奇机器人已经实施了超过400万例微创手术，也就是说每42秒，世界上的某个角落就有达芬奇机器人进行了一台微创手术。

国内研发百花齐放

与国外研究相比，国内对手术机器人的研发起步相对较晚，但目前也取得了一些实质性突破。

2002年，天津大学与南开大学及天津医院合作研制了显微外科手术机器人辅助系统RAMS，可以进行基本的辅助夹持操作；2004 年开始研发用于显微外科手术的"妙手"系列机器人，前后经历了妙手I、II、III 和S 代，代表了国内显微外科手术机器人的最高水平。

2009 年，中国人民解放军海军总医院、北京航空航天大学机器人研究所等医疗院所合作完成了我国首例微创血管介入手术机器人的动物实验，并在此基础上推出微创血管介入手术机器人VIR。

尽管市场上达芬奇手术机器人占据垄断的地位，然而在技术层面上，它已经不再是手术机器人中的佼佼者，国内外众多实力雄厚的公司正在向其发起挑战。

Alphabet公司和医药巨头强生联合成立了一个名为Verb Surgical的公司，其研制的Verb机器人在体积、使用安全性和价格等方面均优于达芬奇机器人。

Stryker公司开发的MAKO机械臂手术辅助系统，主要应用于膝关节单踝置换术和全膝关节成形术，它可以在术中实时进行调整，在切开身体组织前允许进行更多膝关节与软组织平衡之间的修正，还可以为置入物的定位、腿的长度以及置入物的偏移情况提供精确数据，更可以单独为髋关节手术平台提供扩展。此外，国产手术机器人生产商以下列四家企业较为领先：北京柏惠维康科技有限公司、北京天智航医疗科技股份有限公司、妙手机器人科技集团及重庆金山科技有限公司。

从专利申请量来看，近5年内全球范围有关手术机器人的专利申请量持续保持稳步增长，表明该领域的技术研发和专利申请均相当活跃；美国在该技术领域发展领先，其它国家难以望其项背。虽然我国起步较晚，但随着近年来国家对医疗器械行业的鼓励和扶植，该领域的专利申请量也大幅提升，相关专利申请人主要集中在高校，手术机器人技术可依托高校实现快速发展。