?通過(guò)游戲引擎,公司可以開(kāi)發(fā)出各種游戲。而通過(guò)手術(shù)引擎,云百生可以定制各類機(jī)器人,將手術(shù)機(jī)器人的開(kāi)發(fā)周期壓縮到三個(gè)月左右,成本僅需一、兩百萬(wàn)(每臺(tái)成本不含定制開(kāi)發(fā)費(fèi)用)。

劉芳德認(rèn)為,在外科4．0時(shí)代,手術(shù)機(jī)器人要在智能化和應(yīng)用方面發(fā)展,不止做醫(yī)生眼和手的延伸。

手術(shù)機(jī)器人的未來(lái)在基層

總體來(lái)看,手術(shù)機(jī)器人行業(yè)仍處在發(fā)展初期,大部分的機(jī)器人產(chǎn)品都還在研發(fā)和臨床試驗(yàn)階段,商業(yè)化規(guī)模有限。

手術(shù)機(jī)器人的市場(chǎng)普及率較低,部分原因在于它雖然能夠幫助醫(yī)務(wù)人員提升手術(shù)效率與精準(zhǔn)度,但開(kāi)發(fā)成本高、售價(jià)高,一次開(kāi)機(jī)就可能花費(fèi)上萬(wàn)元。

達(dá)芬奇機(jī)器人自2006年引入中國(guó),在手術(shù)機(jī)器人行業(yè)長(zhǎng)期占據(jù)壟斷地位,售價(jià)曾高達(dá)2000萬(wàn)人民幣。

云百生創(chuàng)始人劉芳德認(rèn)為,手術(shù)機(jī)器人的未來(lái)在基層。對(duì)于高難度的手術(shù),再好的機(jī)器人也比不過(guò)專家數(shù)十年的經(jīng)驗(yàn)。即使是最先進(jìn)的機(jī)器人,也只能達(dá)到頂尖醫(yī)生70%的水平。但是手術(shù)機(jī)器人可以幫助初級(jí)醫(yī)生進(jìn)行學(xué)習(xí),在幾個(gè)月內(nèi)達(dá)到和從業(yè)十幾年的專家一樣的水平。

劉博士認(rèn)為手術(shù)機(jī)器人最大的意義就在于幫助初級(jí)醫(yī)生快速掌握手術(shù),提升基層的醫(yī)療水平。

為了在基層布局,云百生努力實(shí)現(xiàn)低成本和高服務(wù)質(zhì)量。公司利用核心技術(shù)縮短手術(shù)機(jī)器人的生產(chǎn)周期,控制成本,同時(shí)爭(zhēng)取做“傻瓜式”的機(jī)器人產(chǎn)品,簡(jiǎn)化使用流程。

脫胎于骨科機(jī)器人Mako的研發(fā)團(tuán)隊(duì)

本科就讀于哈爾濱工業(yè)大學(xué),劉芳德主要向工業(yè)機(jī)器人的方向發(fā)展。后來(lái)他去英國(guó)讀博,學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)圖形圖像,接觸到了許多醫(yī)療方面的知識(shí)與應(yīng)用。

憑借在機(jī)器人、圖像圖形方面的經(jīng)驗(yàn)知識(shí),他最終留在帝國(guó)理工學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)手術(shù)機(jī)器人的研發(fā)工作。在進(jìn)行手術(shù)機(jī)器人和大數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)工作時(shí),劉芳德看見(jiàn)了手術(shù)機(jī)器人的臨床潛力,中國(guó)市場(chǎng)存在一片藍(lán)海。

在進(jìn)口手術(shù)機(jī)器人占主流的情況下,中國(guó)應(yīng)該積極開(kāi)發(fā)自己的國(guó)產(chǎn)品牌,降低手術(shù)機(jī)器人的應(yīng)用門檻。

云百生最初成立于英國(guó),開(kāi)展AI、機(jī)器人、3D打印等方面的業(yè)務(wù)。回中國(guó)本是為了拓展市場(chǎng),卻與啟明醫(yī)療找到了共同的合作方向——將技術(shù)應(yīng)用于結(jié)構(gòu)心臟病領(lǐng)域。最終,團(tuán)隊(duì)選擇在杭州落腳,成立了杭州湖西云百生科技有限公司。

團(tuán)隊(duì)中的兩位合伙人都來(lái)自帝國(guó)理工學(xué)院。其中一位合伙人Ferdinando Rodriguez y Baena是骨科手術(shù)機(jī)器人 ACRobot的核心發(fā)明人之一,這是世界上首個(gè)使用active constaint技術(shù)的骨科手術(shù)機(jī)器人,這項(xiàng)力控技術(shù)后來(lái)被授權(quán)給骨科機(jī)器人Mako。

另一位合伙人郭毅可院士是帝國(guó)理工學(xué)院數(shù)據(jù)科學(xué)研究所的所長(zhǎng),他活躍在大數(shù)據(jù)領(lǐng)域,所開(kāi)發(fā)的大數(shù)據(jù)平臺(tái)成為全球轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。

二十幾年來(lái),云百生不斷完善機(jī)器人的手術(shù)導(dǎo)航和力控技術(shù),實(shí)現(xiàn)在軟組織上的超聲引導(dǎo)與力控,將手術(shù)機(jī)器人的應(yīng)用擴(kuò)展到神經(jīng)外科、結(jié)構(gòu)心臟病和眼科領(lǐng)域。團(tuán)隊(duì)招募了影像導(dǎo)航、機(jī)器人、大數(shù)據(jù)方面的共20名左右的人才,并仍在不斷地?cái)U(kuò)充隊(duì)伍,為公司的發(fā)展做完善的人才布局。

手術(shù)引擎開(kāi)發(fā)機(jī)器人

中國(guó)的手術(shù)機(jī)器人起步較晚,但在一系列政策和市場(chǎng)需求的推動(dòng)下,發(fā)展態(tài)勢(shì)良好,許多中國(guó)“達(dá)芬奇”紛紛冒出頭來(lái)。

云百生卻有不同的發(fā)展路徑,“我們不走國(guó)產(chǎn)替代路線,不做中國(guó)的‘達(dá)芬奇’,去分現(xiàn)有市場(chǎng)的一杯羹,而是要去開(kāi)拓新領(lǐng)域,滿足臨床最為迫切的需求。”

湖西云百生的“看家本領(lǐng)”是一個(gè)手術(shù)引擎的平臺(tái)。通過(guò)這個(gè)引擎,公司能夠根據(jù)不同客戶的需求,配置相應(yīng)的軟件、硬件,快速開(kāi)發(fā)出各種類型的手術(shù)機(jī)器人。

劉芳德用游戲引擎來(lái)類比手術(shù)引擎。“通過(guò)游戲引擎,公司可以開(kāi)發(fā)出各種游戲。我們不只是游戲公司,更像是游戲引擎的開(kāi)發(fā)商,幫助其他游戲公司來(lái)開(kāi)發(fā)游戲。”手術(shù)引擎就像新手村的“外掛”,幫助中國(guó)的醫(yī)療器械公司快速成長(zhǎng)為機(jī)器人手術(shù)公司。

云百生把重點(diǎn)放在二類醫(yī)療器械上,研發(fā)超聲、活檢等領(lǐng)域的機(jī)器人,同時(shí)為客戶開(kāi)發(fā)關(guān)節(jié)置換、心臟介入等方面的機(jī)器人。

該公司開(kāi)發(fā)獨(dú)有的動(dòng)態(tài)計(jì)量與校準(zhǔn)技術(shù),將手術(shù)機(jī)器人的精度提升了十倍,同時(shí)還能做到快速開(kāi)機(jī),將機(jī)器人的手術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間從一兩個(gè)小時(shí)降低到幾毫秒。

此外,研究人員在不斷優(yōu)化機(jī)器人的力控技術(shù)。想要機(jī)器人真正走進(jìn)人們的生活,就不能滿足于簡(jiǎn)單的位置控制。在云百生之前的試驗(yàn)中,擁有力控技術(shù)的手術(shù)機(jī)器人可以在雞蛋殼上進(jìn)行操作而不讓雞蛋液流出,或是在果凍表面刻字,不讓果凍變形。

在新冠疫情期間,云百生與深圳羅湖醫(yī)院合作研發(fā)了鼻咽拭子機(jī)器人。這款機(jī)器人通過(guò)激光雷達(dá)定位500多個(gè)標(biāo)志點(diǎn)來(lái)準(zhǔn)確識(shí)別人臉,再利用逐像素配準(zhǔn)技術(shù)定位鼻腔位置。此外,它采用高精度動(dòng)力學(xué)標(biāo)定系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)路徑規(guī)劃,使棉簽?zāi)軌驕?zhǔn)確到達(dá)采樣位置,再通過(guò)力反饋進(jìn)行旋轉(zhuǎn)采樣。

據(jù)劉芳德博士介紹,鼻咽拭子機(jī)器人能夠在1分鐘內(nèi)做完1次檢測(cè)。

手術(shù)導(dǎo)航在云端,按秒收費(fèi)

數(shù)字化醫(yī)療落地,繞不開(kāi)成本二字。手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)幫助醫(yī)務(wù)人員實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療,但實(shí)施成本高,目前還無(wú)法在醫(yī)療領(lǐng)域?qū)嵤┐笠?guī)模布局。另外,將手術(shù)導(dǎo)航引入基層,還會(huì)面臨閑置率高的問(wèn)題。

云百生推出的5G云手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)是首家基于5G、通過(guò)高性能GPU實(shí)時(shí)處理復(fù)雜醫(yī)學(xué)影像的系統(tǒng)。

為了在基層落地,5G云手術(shù)導(dǎo)航要快,從響應(yīng)云桌面操作到顯示實(shí)施影像、過(guò)程跟蹤、結(jié)果數(shù)據(jù)傳送至云桌面,整個(gè)過(guò)程數(shù)據(jù)延時(shí)僅37ms;要實(shí)惠,系統(tǒng)被放在云端,通過(guò)瀏覽器就能使用,做到按秒收費(fèi);要簡(jiǎn)單,醫(yī)務(wù)人員在一到兩個(gè)月之內(nèi)就可以熟練使用導(dǎo)航系統(tǒng)開(kāi)展手術(shù)。

云百生希望在不斷提高服務(wù)質(zhì)量的同時(shí),降低基層醫(yī)院的使用成本。

在合作伙伴啟明醫(yī)療的指導(dǎo)下,云百生開(kāi)發(fā)了主動(dòng)脈置換手術(shù)遠(yuǎn)程智能篩查系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)主要是用于早期篩查,幫助判斷哪些病人需要做經(jīng)導(dǎo)管主動(dòng)脈瓣置換術(shù)(TAVR)。這類手術(shù)的診治一般需要多學(xué)科協(xié)作,而基層醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)有限,并不知道相關(guān)患者可以進(jìn)行TAVR治療。

通過(guò)篩查系統(tǒng)的檢測(cè),醫(yī)生就可以更準(zhǔn)確地判斷患者是否需要進(jìn)行治療。“醫(yī)生上傳到云端的圖像會(huì)有幾百幀的數(shù)據(jù),我們的技術(shù)可以利用AI在幾百幀的數(shù)據(jù)中識(shí)別出心臟瓣膜的情況,提供給醫(yī)生更準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。”劉芳德介紹道。

目前,云百生正在積極開(kāi)展結(jié)構(gòu)性心臟病、神經(jīng)膠質(zhì)瘤、關(guān)節(jié)置換三大領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)布局,與中國(guó)第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院、中國(guó)浙江大學(xué)第二附屬醫(yī)院達(dá)成緊密合作。

此外,公司與羅湖醫(yī)院的合作吸引了一批非醫(yī)療領(lǐng)域的客戶,他們期望將云百生的技術(shù)用于柔性生產(chǎn)、紡織、化工的品控等工業(yè)領(lǐng)域。