徐凯教授：单孔腔镜手术机器人发展蒸蒸日上，能否走向世界？

随着科技的进步，腔镜手术使医生可以通过更小的切口来实施手术，但单孔腔镜手术的操作难度较之前的传统腹腔镜大为增加，而医生使用的长杆状手术器械只有四个自由度，远不及物体本身的六个自由度，此外医生还需要大量训练来克服手眼协调与运动反向、比例不确定造成的影响，因此单孔腔镜手术机器人的出现，解决了临床操作的难点。

上海交通大学徐凯教授

徐凯以针对软组织的达芬奇手术机器人为例，指出其增加关节，提升了自由度，从而能够实现较精巧的操作，且它的医生操作运动方向与机器人运动方向一致。而徐凯认为，最重要的是它除了两个视觉模块共同用立体方式呈现影响外，还有体感，形成非常自然的手眼协调。它的运动缩放也可以过滤手部颤动，因此达芬奇手术机器人在商业上取得了成功。

手术机器人将医生从繁重的操作模式中解放出来，而从腔肠手术机器人的市场切入点来看，徐凯分析了达芬奇手术机器人如此成功且价格昂贵的原因。他认为专利门槛和法规门槛是造成达芬奇市场垄断的最重要原因。对于消费品市场而言，实效性要求很高，需要早期就开始做专利布局，否则很难保证产品研发出来通过一系列测试后能安全销售。

达芬奇手术机器人

在技术层面上，单孔腔镜手术机器人都有统一的构型，必须满足体外机械臂的运动以病人腹腔进入点为约束，无论在体内怎么移动，都不能对病人的腹腔壁产生额外牵拉，在设计和控制机器人时，都要保证一个点不能动。此外还应该有SD内窥镜形成体感操作。徐凯表示，体感操作与力反馈是技术标配，增加手术安全性。

徐凯表示，他研究的单孔腔镜手术机器人只用一个洞来完成所有的手术操作，因此难度较大，在整个过程中，视觉模块和三个机械臂都要通过同一个鞘套来进入到腹腔，再实现它的操作功能，所以它的视觉模块必须要有照明，手术要有足够的强度和工作空间，腔镜直径可能是关键，但直径越小越难做，如果做得非常大的话，就会变成开放手术。

EZ PortTM β型单孔腹腔镜手术机器人系统

在产业发展上，全球腔镜手术机器人市场几乎国外的达芬奇手术机器人垄断，徐凯结合求学经历与经验，回国研发单孔腔镜手术机器人，并取得了不错的成果，徐凯也表示，在国家重点研发计划的支持下，国内手术机器人产业蒸蒸日上发展中，逐渐走向成熟、产业化。相信未来我国的手术机器人事业也会不断推进，获得更高的国际市场竞争力。

编后语：此文是根据上海交通大学徐凯教授于2019年5月在浙江宁波余姚举行的第六届中国机器人峰会上的《单孔腔镜手术机器人产业发展》报告录音整理摘编部分而成，题目为编者所加。