“在工藝上，有沒(méi)有可能像梳子一樣再打幾個(gè)孔，提高激光的治療效率？”
面對(duì)首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院副院長(zhǎng)賈旺提出的需求，華科精準(zhǔn)（北京）醫(yī)療科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱華科精準(zhǔn)）聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術(shù)官劉文博及其團(tuán)隊(duì)正在著手進(jìn)行研發(fā)。
近日，《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者一行來(lái)到華科精準(zhǔn)，見(jiàn)到有一雙特殊眼睛的機(jī)器人。“我們這臺(tái)手術(shù)機(jī)器人用眼睛左看看、右看看，就能在開(kāi)顱手術(shù)中幫助精準(zhǔn)定位并完成手術(shù)。”劉文博介紹道。
這看似輕松、簡(jiǎn)單的介紹背后，是企業(yè)、高校、醫(yī)院三方產(chǎn)學(xué)研合作的成果。
激光消融替代開(kāi)顱手術(shù)
2021年，賈旺團(tuán)隊(duì)采用磁共振引導(dǎo)下腦轉(zhuǎn)移瘤激光消融術(shù)，成功為一名69歲的女性患者進(jìn)行腫瘤消融。團(tuán)隊(duì)通過(guò)遠(yuǎn)程控制手術(shù)機(jī)器人對(duì)患者實(shí)施了3次消融，共1150秒，消融病灶3020.93立方毫米。手術(shù)后第二天，該患者就能夠正常下床活動(dòng)。
據(jù)介紹，激光消融術(shù)是一種新的腦腫瘤治療技術(shù)，通過(guò)術(shù)中磁共振的幫助，可以實(shí)時(shí)對(duì)腦腫瘤、癲癇病灶、放射性壞死等病變組織實(shí)施熱療，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)消滅，同時(shí)不破壞病變周?chē)５哪X組織和神經(jīng)血管結(jié)構(gòu)。
“由于患者年齡較大，有多次手術(shù)史，還患有糖尿病，做開(kāi)顱手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)較高。”賈旺說(shuō)，“綜合評(píng)估患者腫瘤的生長(zhǎng)部位、大小后，我們給出的手術(shù)方案是激光消融術(shù)。”
“簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，激光消融術(shù)就是把激光送進(jìn)去、把腫瘤消融掉的過(guò)程。手術(shù)需要在磁共振定向引導(dǎo)下精準(zhǔn)輸送光纖，再由光纖對(duì)腫瘤進(jìn)行消融。”賈旺介紹，相比傳統(tǒng)的治療手段，激光消融術(shù)具有消融范圍精準(zhǔn)可控、誤差小，對(duì)病變周?chē)＝Y(jié)構(gòu)幾乎沒(méi)有損傷，以及手術(shù)創(chuàng)傷小、手術(shù)時(shí)間短、患者恢復(fù)快等優(yōu)勢(shì)。
完成這套手術(shù)方案的主要“功臣”是一臺(tái)由華科精準(zhǔn)研發(fā)的手術(shù)機(jī)器人。機(jī)器人將直徑1.8毫米的光纖精準(zhǔn)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(xì)胞失活，最終達(dá)到微創(chuàng)治療效果。
“我們?cè)趧?chuàng)業(yè)之初就希望專注于神經(jīng)外科這個(gè)領(lǐng)域，研發(fā)出一系列具有創(chuàng)新性的醫(yī)療器械，推動(dòng)神經(jīng)外科向微創(chuàng)化和精準(zhǔn)化發(fā)展。”劉文博說(shuō)。
劉文博帶領(lǐng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)首先研制了神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人，幫助醫(yī)生進(jìn)行微創(chuàng)的手術(shù)定位，接著研制了神經(jīng)外科手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)，幫助醫(yī)生進(jìn)行開(kāi)顱手術(shù)的精準(zhǔn)定位，而最新研發(fā)的磁共振引導(dǎo)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(zhǔn)的消融手術(shù)。
無(wú)法忘記的小女孩
“我爸是醫(yī)生，我媽是護(hù)士，從小我就對(duì)醫(yī)學(xué)很感興趣。”畢業(yè)于清華大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系的劉博文每?jī)芍芫蜁?huì)回到母校，回到他熟悉的實(shí)驗(yàn)室，跟他的導(dǎo)師、清華大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系執(zhí)行系主任王廣志一起探討技術(shù)方面的問(wèn)題。
在導(dǎo)師眼中，劉文博是一名非常勤奮的學(xué)生。他們實(shí)驗(yàn)室里擺放的一臺(tái)神經(jīng)外科手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)就是劉文博攻讀博士學(xué)位期間和同學(xué)一起搭建的，劉文博主要參與了軟件的開(kāi)發(fā)。
自2015年華科精準(zhǔn)成立以來(lái)，劉文博就將目光瞄準(zhǔn)了磁共振引導(dǎo)下的激光消融技術(shù)。“當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)還沒(méi)有相關(guān)的技術(shù)產(chǎn)品，國(guó)外的產(chǎn)品也沒(méi)有獲批進(jìn)入中國(guó)。”他回憶道，“如果我們率先突破該技術(shù)，就能向中國(guó)腦疾病患者打開(kāi)一扇窗。”
選擇攻關(guān)腦疾病跟劉文博讀書(shū)期間觀摩的一場(chǎng)癲癇病手術(shù)有關(guān)。“那場(chǎng)癲癇病手術(shù)需要給病人上頭架，用4顆釘子將其釘?shù)筋^骨上。整個(gè)操作過(guò)程不僅復(fù)雜，而且必須在病人清醒狀態(tài)下進(jìn)行，無(wú)法進(jìn)行全麻。”劉文博永遠(yuǎn)無(wú)法忘記手術(shù)臺(tái)上躺著的那個(gè)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(jiān)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(jī)器人導(dǎo)航展開(kāi)，激光消融技術(shù)對(duì)他來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)新挑戰(zhàn)。“該技術(shù)還沒(méi)有經(jīng)過(guò)中國(guó)醫(yī)生的臨床檢驗(yàn)，只是在國(guó)外有較快的發(fā)展勢(shì)頭，國(guó)內(nèi)的技術(shù)和市場(chǎng)前景尚未可知。”
今年4月，由首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院、華科精準(zhǔn)、清華大學(xué)等機(jī)構(gòu)合作研發(fā)的磁共振引導(dǎo)激光消融治療系統(tǒng)獲國(guó)家藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)上市。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了術(shù)前消融范圍和路徑規(guī)劃、術(shù)中顱內(nèi)溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和組織消融區(qū)域評(píng)估等全流程智能化，解決了腦外科微創(chuàng)手術(shù)缺乏過(guò)程結(jié)果反饋的難題。
選擇了技術(shù)上最難的路
失之毫厘，謬以千里。神經(jīng)外科手術(shù)的精準(zhǔn)度是以毫米計(jì)算的，微小的操作誤差會(huì)產(chǎn)生迥異的結(jié)果。
華科精準(zhǔn)為什么選擇研發(fā)對(duì)精準(zhǔn)度要求如此高的神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人？劉文博告訴記者，這跟創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)有很大關(guān)系。華科精準(zhǔn)的另外兩位創(chuàng)始人分別是畢業(yè)于北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部的王岢和畢業(yè)于西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)部的吳迪。
王岢在醫(yī)療領(lǐng)域積累了豐富的臨床、科研和經(jīng)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，目前負(fù)責(zé)華科精準(zhǔn)的市場(chǎng)銷(xiāo)售工作；吳迪曾就職于首都醫(yī)科大學(xué)附屬宣武醫(yī)院，他所負(fù)責(zé)的顱內(nèi)電極系列產(chǎn)品已在國(guó)內(nèi)百余家醫(yī)療機(jī)構(gòu)安全使用近10年，目前負(fù)責(zé)華科精準(zhǔn)的法規(guī)和生產(chǎn)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(yùn)兒，一路披荊斬棘、過(guò)五關(guān)斬六將，最終在志同道合的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)支持下，帶領(lǐng)華科精準(zhǔn)步入發(fā)展的正軌。
劉文博介紹，目前神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人已在國(guó)內(nèi)150多家醫(yī)院實(shí)現(xiàn)了癲癇、帕金森病、顱內(nèi)腫瘤、腦出血等疾病的手術(shù)治療應(yīng)用，完成各類(lèi)手術(shù)1萬(wàn)多例。
“這幾年在手術(shù)機(jī)器人的基礎(chǔ)上，我們做了一系列新技術(shù)的研發(fā)。”劉文博透露，“在神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域，我們重點(diǎn)研發(fā)了3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)，希望能夠替代原有的激光掃描技術(shù)。在保證甚至提高精度的前提下，該技術(shù)能快速、智能地幫助醫(yī)生完成病人注冊(cè)的整個(gè)流程。”
“我們選擇了一條技術(shù)上最難的道路，但最難的路往往是最對(duì)的路。”劉文博感嘆道，“能夠研制出手術(shù)機(jī)器人這么一個(gè)很牛的東西，是一件特別讓人興奮的事情。”
來(lái)源：《中國(guó)科學(xué)報(bào)》
