“在工藝上，有沒有可能像梳子一樣再打幾個孔，提高激光的治療效率？”
面對首都醫(yī)科大學附屬北京天壇醫(yī)院副院長賈旺提出的需求，華科精準（北京）醫(yī)療科技有限公司（以下簡稱華科精準）聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術官劉文博及其團隊正在著手進行研發(fā)。
近日，《中國科學報》記者一行來到華科精準，見到有一雙特殊眼睛的機器人。“我們這臺手術機器人用眼睛左看看、右看看，就能在開顱手術中幫助精準定位并完成手術。”劉文博介紹道。
這看似輕松、簡單的介紹背后，是企業(yè)、高校、醫(yī)院三方產學研合作的成果。
激光消融替代開顱手術
2021年，賈旺團隊采用磁共振引導下腦轉移瘤激光消融術，成功為一名69歲的女性患者進行腫瘤消融。團隊通過遠程控制手術機器人對患者實施了3次消融，共1150秒，消融病灶3020.93立方毫米。手術后第二天，該患者就能夠正常下床活動。
據(jù)介紹，激光消融術是一種新的腦腫瘤治療技術，通過術中磁共振的幫助，可以實時對腦腫瘤、癲癇病灶、放射性壞死等病變組織實施熱療，實現(xiàn)精準消滅，同時不破壞病變周圍正常的腦組織和神經(jīng)血管結構。
“由于患者年齡較大，有多次手術史，還患有糖尿病，做開顱手術風險較高。”賈旺說，“綜合評估患者腫瘤的生長部位、大小后，我們給出的手術方案是激光消融術。”
“簡單來說，激光消融術就是把激光送進去、把腫瘤消融掉的過程。手術需要在磁共振定向引導下精準輸送光纖，再由光纖對腫瘤進行消融。”賈旺介紹，相比傳統(tǒng)的治療手段，激光消融術具有消融范圍精準可控、誤差小，對病變周圍正常結構幾乎沒有損傷，以及手術創(chuàng)傷小、手術時間短、患者恢復快等優(yōu)勢。
完成這套手術方案的主要“功臣”是一臺由華科精準研發(fā)的手術機器人。機器人將直徑1.8毫米的光纖精準置入顱腦深部病變區(qū)域，然后持續(xù)均勻發(fā)射激光，致使腫瘤細胞失活，最終達到微創(chuàng)治療效果。
“我們在創(chuàng)業(yè)之初就希望專注于神經(jīng)外科這個領域，研發(fā)出一系列具有創(chuàng)新性的醫(yī)療器械，推動神經(jīng)外科向微創(chuàng)化和精準化發(fā)展。”劉文博說。
劉文博帶領研發(fā)團隊首先研制了神經(jīng)外科手術機器人，幫助醫(yī)生進行微創(chuàng)的手術定位，接著研制了神經(jīng)外科手術導航系統(tǒng)，幫助醫(yī)生進行開顱手術的精準定位，而最新研發(fā)的磁共振引導下的激光消融系統(tǒng)則可以幫助神經(jīng)外科醫(yī)生施行微創(chuàng)、精準的消融手術。
無法忘記的小女孩
“我爸是醫(yī)生，我媽是護士，從小我就對醫(yī)學很感興趣。”畢業(yè)于清華大學生物醫(yī)學工程系的劉博文每兩周就會回到母校，回到他熟悉的實驗室，跟他的導師、清華大學生物醫(yī)學工程系執(zhí)行系主任王廣志一起探討技術方面的問題。
在導師眼中，劉文博是一名非常勤奮的學生。他們實驗室里擺放的一臺神經(jīng)外科手術導航系統(tǒng)就是劉文博攻讀博士學位期間和同學一起搭建的，劉文博主要參與了軟件的開發(fā)。
自2015年華科精準成立以來，劉文博就將目光瞄準了磁共振引導下的激光消融技術。“當時國內還沒有相關的技術產品，國外的產品也沒有獲批進入中國。”他回憶道，“如果我們率先突破該技術，就能向中國腦疾病患者打開一扇窗。”
選擇攻關腦疾病跟劉文博讀書期間觀摩的一場癲癇病手術有關。“那場癲癇病手術需要給病人上頭架，用4顆釘子將其釘?shù)筋^骨上。整個操作過程不僅復雜，而且必須在病人清醒狀態(tài)下進行，無法進行全麻。”劉文博永遠無法忘記手術臺上躺著的那個十一二歲的小女孩，她疼到表情扭曲，哭聲在劉文博耳邊久久回蕩。
這堅定了劉文博“自主研發(fā)、勇往直前”的信念。然而，他此前的研究主要圍繞機器人導航展開，激光消融技術對他來說是一項新挑戰(zhàn)。“該技術還沒有經(jīng)過中國醫(yī)生的臨床檢驗，只是在國外有較快的發(fā)展勢頭，國內的技術和市場前景尚未可知。”
今年4月，由首都醫(yī)科大學附屬北京天壇醫(yī)院、華科精準、清華大學等機構合作研發(fā)的磁共振引導激光消融治療系統(tǒng)獲國家藥品監(jiān)督管理局批準上市。該系統(tǒng)實現(xiàn)了術前消融范圍和路徑規(guī)劃、術中顱內溫度實時監(jiān)測和組織消融區(qū)域評估等全流程智能化，解決了腦外科微創(chuàng)手術缺乏過程結果反饋的難題。
選擇了技術上最難的路
失之毫厘，謬以千里。神經(jīng)外科手術的精準度是以毫米計算的，微小的操作誤差會產生迥異的結果。
華科精準為什么選擇研發(fā)對精準度要求如此高的神經(jīng)外科手術機器人？劉文博告訴記者，這跟創(chuàng)始團隊有很大關系。華科精準的另外兩位創(chuàng)始人分別是畢業(yè)于北京大學醫(yī)學部的王岢和畢業(yè)于西安交通大學醫(yī)學部的吳迪。
王岢在醫(yī)療領域積累了豐富的臨床、科研和經(jīng)營經(jīng)驗，目前負責華科精準的市場銷售工作；吳迪曾就職于首都醫(yī)科大學附屬宣武醫(yī)院，他所負責的顱內電極系列產品已在國內百余家醫(yī)療機構安全使用近10年，目前負責華科精準的法規(guī)和生產工作。
回首創(chuàng)業(yè)歷程，劉文博稱自己是創(chuàng)業(yè)大軍中的幸運兒，一路披荊斬棘、過五關斬六將，最終在志同道合的創(chuàng)業(yè)團隊支持下，帶領華科精準步入發(fā)展的正軌。
劉文博介紹，目前神經(jīng)外科手術機器人已在國內150多家醫(yī)院實現(xiàn)了癲癇、帕金森病、顱內腫瘤、腦出血等疾病的手術治療應用，完成各類手術1萬多例。
“這幾年在手術機器人的基礎上，我們做了一系列新技術的研發(fā)。”劉文博透露，“在神經(jīng)外科手術機器人領域，我們重點研發(fā)了3D結構光技術，希望能夠替代原有的激光掃描技術。在保證甚至提高精度的前提下，該技術能快速、智能地幫助醫(yī)生完成病人注冊的整個流程。”
“我們選擇了一條技術上最難的道路，但最難的路往往是最對的路。”劉文博感嘆道，“能夠研制出手術機器人這么一個很牛的東西，是一件特別讓人興奮的事情。”
來源：《中國科學報》
