近日，一台应用于神经介入科的机器人医生登上了央视《新闻联播》，其关键核心技术正是源自于北京理工大学生命学院肖楠副教授指导团队研发的“鲁班”微创血管介入手术机器人（以下简称“血管介入手术机器人”）。
团队研发的血管介入手术机器人
这是一款具有完全自主知识产权微创血管介入手术机器人系统， 是由北京天坛医院李佑祥教授临床研究团队联合北京理工大学肖楠教授的机器人技术团队，在科技部“血管内介入手术机器人的临床应用研究”国家重点研发项目支持下完成研制。
据了解，从2015年起肖楠团队和北京天坛医院等单位合作开展了血管介入手术机器人核心技术优化及专用耗材研究，2018年开始进行产业转化“鲁班”微创血管介入手术机器人成为目前国内研发进度最快的介入机器人产品， 该项目在实施过程中实现了多项微创介入手术机器人的关键技术的突破。
01
“鲁班”手术机器人功能与优势
随着心脑血管疾病患者，数量的逐年增加，微创血管介入治疗需求不断加大，在常规血管介入手术中， 介入手术机器人产品受长行程导管、导丝协同递送微细超滑导丝控制等技术限制，在准确性和安全性等方面无法完全满足临床需求。
如何提升提送技术提高手术水平已成为国内外亟需解决的技术难题， 肖楠指导团队开展研究工作在此背景下团队开始长达6年的微创血管介入手术机器人研究工作，突破多项关键核心技术。
微创血管介入手术机器人系统
经过多年技术累积， 团队在介入器材的递送技术方面取得了突破提出了全新的微创血管介入手术机器人系统。
微创血管介入手术机器人运载结构
微创血管介入手术机器人夹持机构为在临床中实现无菌环境，团队将临床器械的夹持机构与运载传动结构进行了优化和改造，创新性提出了直推式非固连传动技术， 对机器人本体的有菌部分，进行单孔密封设计，对与器械直接接触部分，进行模块化隔离与灭菌处理，进而达到良好的无菌隔离效果。
柔顺双四爪卡式机构示意图
为解决超细、超滑导丝的扭转和递送困难问题， 团队提出大扭矩无损导丝递送技术通过对超细导丝与卡爪，接触部分进行分析研究设计了柔顺双四爪卡式机构，将导丝操控的扭力提升了10倍以上，同时采用了全新的柔性材料防止导丝表面超滑涂层破坏。
微创血管介入手术机器人设备图片
关键技术的突破有效解决了机器人无法全流程辅助和微细导丝操控性差等问题，为手术机器人进入临床使用，奠定了基础完成国内首例临床试验。
在国家重点研发计划课题“ 微创血管介入手术机器人产业化研究及应用”的支持下2019年该机器人的研制全面完成并实施了动物试验。
2019年11月在北京天坛医院完成国内首例全脑血管临床试验； 2019年11月该手术机器人系统成功实施国内首例全脑血管临床试验医生遥控机器人操作导管、导丝沿腹主动脉、主动脉弓、颈总动脉、颈内动脉等进入患者相应区域进行造影手术获得成功。
团队在天坛医院做跟台临床试验， 目前，经过进一步技术升级的“鲁班”微创血管介入手术机器人已率先进入NMPA（国家药品监督管理局）注册的临床试验阶段完成临床试验病例123例值得一提的是“鲁班”机器人能够同时完成造影和治疗操作技术水平处于国际领先地位。
同时， “鲁班”机器人也是国内首例完成临床试验的血管介入手术机器人， 目前该研究已 获得发明专利授权18项，发表高水平研究论文20余篇。
02
我国首例介入机器人血管造影手术
据2020年国家心血管病中心发布的《中国心血管健康与疾病报告》显示， 在造成中国人死亡的原因中，心血管疾病排名第一。 截至2019年，我国冠心病患者已经突破1100万，临床冠脉介入治疗（PCI）手术量也达到105万例，同比上年增长14%。
随着心脑血管疾病患者，数量的逐年增加，PCI作为心血管病重要治疗方案，相应地介入手术在中国的需求激增，临床资源匮乏的问题也日益凸显。在常规血管介入手术中，传统的PCI需要通过视觉评估来评估病变长度，这往往会导致测量不准确，无法完全满足临床需求。
早在去年初，光明日报、科技日报等多家央级媒体报道，天坛医院李佑祥教授临床研究团队联合北京理工大学肖楠教授的机器人技术团队通过远程遥控手术机器人“鲁班”，精确实施了对患者左、右颈动脉、锁骨下动脉、椎间动脉等血管的造影手术， 成功完成我国首例机器人辅助全脑血管造影手术。
不同于目前最知名的手术机器人“达芬奇”， “鲁班”介入机器人主要应用于神经介入领域。我国首例机器人辅助全脑血管造影手术的成功实施实现了对同构式多器械协同管丝递送、无菌隔离非固联传动等多项微创介入手术机器人的关键技术突破。
此外， “鲁班”介入机器人以实际临床结果，实现从实验室到临床期待的“临门一脚”，证明了介入手术机器人的临床意义和可靠性， 让行业对介入手术机器人的未来建立全新的认识，并将有望缓解微创介入诊疗中优质介入医疗资源紧缺问题，缩小我国与国际先进水平之间的技术差距。据李祐祥教授解释，随着5G的快速发展，这类型的介入机器人在未来将实现跨区域的手术。
据介绍，手术当天，在天坛医院神经介入中心主任医师李佑祥、吕明的指挥下，该院副主任医师江裕华操作血管介入机器人，为一名来自陕西的女患者进行全脑血管造影手术。在医生建立血管通路后，江裕华来到手术室外医生主操作端，通过操纵两个手杆，遥控“鲁班”。泥鳅导丝携造影导管依次通过股动脉、主动脉弓，分别选择入双侧颈、椎动脉造影。手术中导管导丝递送、旋转顺畅稳定。检查结果显示，动脉瘤栓塞完全，载瘤动脉通畅。
来源：器械之家 汇通研究院
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