?通過游戲引擎,公司可以開發(fā)出各種游戲。而通過手術(shù)引擎,云百生可以定制各類機器人,將手術(shù)機器人的開發(fā)周期壓縮到三個月左右,成本僅需一、兩百萬(每臺成本不含定制開發(fā)費用)。

劉芳德認為,在外科4．0時代,手術(shù)機器人要在智能化和應用方面發(fā)展,不止做醫(yī)生眼和手的延伸。

手術(shù)機器人的未來在基層

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

手術(shù)機器人的市場普及率較低,部分原因在于它雖然能夠幫助醫(yī)務人員提升手術(shù)效率與精準度,但開發(fā)成本高、售價高,一次開機就可能花費上萬元。

達芬奇機器人自2006年引入中國,在手術(shù)機器人行業(yè)長期占據(jù)壟斷地位,售價曾高達2000萬人民幣。

云百生創(chuàng)始人劉芳德認為,手術(shù)機器人的未來在基層。對于高難度的手術(shù),再好的機器人也比不過專家數(shù)十年的經(jīng)驗。即使是最先進的機器人,也只能達到頂尖醫(yī)生70%的水平。但是手術(shù)機器人可以幫助初級醫(yī)生進行學習,在幾個月內(nèi)達到和從業(yè)十幾年的專家一樣的水平。

劉博士認為手術(shù)機器人最大的意義就在于幫助初級醫(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,云百生努力實現(xiàn)低成本和高服務質(zhì)量。公司利用核心技術(shù)縮短手術(shù)機器人的生產(chǎn)周期,控制成本,同時爭取做“傻瓜式”的機器人產(chǎn)品,簡化使用流程。

脫胎于骨科機器人Mako的研發(fā)團隊

本科就讀于哈爾濱工業(yè)大學,劉芳德主要向工業(yè)機器人的方向發(fā)展。后來他去英國讀博,學習計算機圖形圖像,接觸到了許多醫(yī)療方面的知識與應用。

憑借在機器人、圖像圖形方面的經(jīng)驗知識,他最終留在帝國理工學院領(lǐng)導手術(shù)機器人的研發(fā)工作。在進行手術(shù)機器人和大數(shù)據(jù)開發(fā)工作時,劉芳德看見了手術(shù)機器人的臨床潛力,中國市場存在一片藍海。

在進口手術(shù)機器人占主流的情況下,中國應該積極開發(fā)自己的國產(chǎn)品牌,降低手術(shù)機器人的應用門檻。

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

團隊中的兩位合伙人都來自帝國理工學院。其中一位合伙人Ferdinando Rodriguez y Baena是骨科手術(shù)機器人 ACRobot的核心發(fā)明人之一,這是世界上首個使用active constaint技術(shù)的骨科手術(shù)機器人,這項力控技術(shù)后來被授權(quán)給骨科機器人Mako。

另一位合伙人郭毅可院士是帝國理工學院數(shù)據(jù)科學研究所的所長,他活躍在大數(shù)據(jù)領(lǐng)域,所開發(fā)的大數(shù)據(jù)平臺成為全球轉(zhuǎn)化醫(yī)學的事實標準。

二十幾年來,云百生不斷完善機器人的手術(shù)導航和力控技術(shù),實現(xiàn)在軟組織上的超聲引導與力控,將手術(shù)機器人的應用擴展到神經(jīng)外科、結(jié)構(gòu)心臟病和眼科領(lǐng)域。團隊招募了影像導航、機器人、大數(shù)據(jù)方面的共20名左右的人才,并仍在不斷地擴充隊伍,為公司的發(fā)展做完善的人才布局。

手術(shù)引擎開發(fā)機器人

中國的手術(shù)機器人起步較晚,但在一系列政策和市場需求的推動下,發(fā)展態(tài)勢良好,許多中國“達芬奇”紛紛冒出頭來。

云百生卻有不同的發(fā)展路徑,“我們不走國產(chǎn)替代路線,不做中國的‘達芬奇’,去分現(xiàn)有市場的一杯羹,而是要去開拓新領(lǐng)域,滿足臨床最為迫切的需求?！?/p>

湖西云百生的“看家本領(lǐng)”是一個手術(shù)引擎的平臺。通過這個引擎,公司能夠根據(jù)不同客戶的需求,配置相應的軟件、硬件,快速開發(fā)出各種類型的手術(shù)機器人。

劉芳德用游戲引擎來類比手術(shù)引擎。“通過游戲引擎,公司可以開發(fā)出各種游戲。我們不只是游戲公司,更像是游戲引擎的開發(fā)商,幫助其他游戲公司來開發(fā)游戲?！笔中g(shù)引擎就像新手村的“外掛”,幫助中國的醫(yī)療器械公司快速成長為機器人手術(shù)公司。

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

該公司開發(fā)獨有的動態(tài)計量與校準技術(shù),將手術(shù)機器人的精度提升了十倍,同時還能做到快速開機,將機器人的手術(shù)準備時間從一兩個小時降低到幾毫秒。

此外,研究人員在不斷優(yōu)化機器人的力控技術(shù)。想要機器人真正走進人們的生活,就不能滿足于簡單的位置控制。在云百生之前的試驗中,擁有力控技術(shù)的手術(shù)機器人可以在雞蛋殼上進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)了鼻咽拭子機器人。這款機器人通過激光雷達定位500多個標志點來準確識別人臉,再利用逐像素配準技術(shù)定位鼻腔位置。此外,它采用高精度動力學標定系統(tǒng)來進行實時路徑規(guī)劃,使棉簽能夠準確到達采樣位置,再通過力反饋進行旋轉(zhuǎn)采樣。

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

手術(shù)導航在云端,按秒收費

數(shù)字化醫(yī)療落地,繞不開成本二字。手術(shù)導航系統(tǒng)幫助醫(yī)務人員實現(xiàn)精準醫(yī)療,但實施成本高,目前還無法在醫(yī)療領(lǐng)域?qū)嵤┐笠?guī)模布局。另外,將手術(shù)導航引入基層,還會面臨閑置率高的問題。

云百生推出的5G云手術(shù)導航系統(tǒng)是首家基于5G、通過高性能GPU實時處理復雜醫(yī)學影像的系統(tǒng)。

為了在基層落地,5G云手術(shù)導航要快,從響應云桌面操作到顯示實施影像、過程跟蹤、結(jié)果數(shù)據(jù)傳送至云桌面,整個過程數(shù)據(jù)延時僅37ms;要實惠,系統(tǒng)被放在云端,通過瀏覽器就能使用,做到按秒收費;要簡單,醫(yī)務人員在一到兩個月之內(nèi)就可以熟練使用導航系統(tǒng)開展手術(shù)。

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

在合作伙伴啟明醫(yī)療的指導下,云百生開發(fā)了主動脈置換手術(shù)遠程智能篩查系統(tǒng)。這個系統(tǒng)主要是用于早期篩查,幫助判斷哪些病人需要做經(jīng)導管主動脈瓣置換術(shù)(TAVR)。這類手術(shù)的診治一般需要多學科協(xié)作,而基層醫(yī)生經(jīng)驗有限,并不知道相關(guān)患者可以進行TAVR治療。

通過篩查系統(tǒng)的檢測,醫(yī)生就可以更準確地判斷患者是否需要進行治療?！搬t(yī)生上傳到云端的圖像會有幾百幀的數(shù)據(jù),我們的技術(shù)可以利用AI在幾百幀的數(shù)據(jù)中識別出心臟瓣膜的情況,提供給醫(yī)生更準確的測量結(jié)果?！眲⒎嫉陆榻B道。

目前,云百生正在積極開展結(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,與中國第四軍醫(yī)大學西京醫(yī)院、中國浙江大學第二附屬醫(yī)院達成緊密合作。

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。