“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？”
面對首都醫科大學附屬北京天壇醫院副院長賈旺提出的需求，華科精準（北京）醫療科技有限公司（以下簡稱華科精準）聯合創始人兼首席技術官劉文博及其團隊正在著手進行研發。
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、高校、醫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，實現精準消滅，同時不破壞病變周圍正常的腦組織和神經血管結構。
“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，以及手術創傷小、手術時間短、患者恢復快等優勢。
完成這套手術方案的主要“功臣”是一臺由華科精準研發的手術機器人。機器人將直徑1.8毫米的光纖精準置入顱腦深部病變區域，然后持續均勻發射激光，致使腫瘤細胞失活，最終達到微創治療效果。
“我們在創業之初就希望專注于神經外科這個領域，研發出一系列具有創新性的醫療器械，推動神經外科向微創化和精準化發展。”劉文博說。
劉文博帶領研發團隊首先研制了神經外科手術機器人，幫助醫生進行微創的手術定位，接著研制了神經外科手術導航系統，幫助醫生進行開顱手術的精準定位，而最新研發的磁共振引導下的激光消融系統則可以幫助神經外科醫生施行微創、精準的消融手術。
無法忘記的小女孩
“我爸是醫生，我媽是護士，從小我就對醫學很感興趣。”畢業于清華大學生物醫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、清華大學生物醫學工程系執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外科手術導航系統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。
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顆釘子將其釘到頭骨上。整個操作過程不僅復雜，而且必須在病人清醒狀態下進行，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、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。“該技術還沒有經過中國醫生的臨床檢驗，只是在國外有較快的發展勢頭，國內的技術和市場前景尚未可知。”
今年4月，由首都醫科大學附屬北京天壇醫院、華科精準、清華大學等機構合作研發的磁共振引導激光消融治療系統獲國家藥品監督管理局批準上市。該系統實現了術前消融范圍和路徑規劃、術中顱內溫度實時監測和組織消融區域評估等全流程智能化，解決了腦外科微創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對精準度要求如此高的神經外科手術機器人？劉文博告訴記者，這跟創始團隊有很大關系。華科精準的另外兩位創始人分別是畢業于北京大學醫學部的王岢和畢業于西安交通大學醫學部的吳迪。
王岢在醫療領域積累了豐富的臨床、科研和經營經驗，目前負責華科精準的市場銷售工作；吳迪曾就職于首都醫科大學附屬宣武醫院，他所負責的顱內電極系列產品已在國內百余家醫療機構安全使用近10年，目前負責華科精準的法規和生產工作。
回首創業歷程，劉文博稱自己是創業大軍中的幸運兒，一路披荊斬棘、過五關斬六將，最終在志同道合的創業團隊支持下，帶領華科精準步入發展的正軌。
劉文博介紹，目前神經外科手術機器人已在國內150多家醫院實現了癲癇、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。”劉文博透露，“在神經外科手術機器人領域，我們重點研發了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》
