隨著全球人口老齡化趨勢加劇,眼底疾病的發病率持續攀升,成為眼科醫療領域的重大挑戰。黃斑變性、糖尿病視網膜病變、視網膜靜脈阻塞等眼底疾病,嚴重威脅患者視力,甚至導致失明。這些疾病的治療高度依賴精準的微創手術,例如視網膜下注射或視網膜血管內注射,以將藥物或治療物質直接送達病灶。
研究表明,這類手術對運動分辨率的要求極高,需達到20微米(約頭發絲直徑的1/5),遠超人手操作的極限。
站在中國眼科醫療發展的角度,眼科手術機器人似乎已經掌握了“天時、地利、人和”的發展機遇。
在2025年4月17日舉辦的首屆全球眼科大會上,眼未來采訪了國產眼科手術機器人先行者銜微醫療CTO林闖博士,與讀者探討如何以智能創新引領眼科手術機器人與干眼癥治療新篇章。
林闖,博士,北京銜微醫療首席技術官。畢業于北京航空航天大學,長期從事于眼科手術機器人的研發。主導開發的雙臂模塊化眼科手術機器人,具備高精度、高穩定性特點。除手術機器人,林闖博士還推動了手持式智能手術器械和瞼板腺按摩儀等產品的研發,豐富了眼科智能器械的產品線。
#臨床導向,眼底疾病治療的精準需求
傳統眼科手術中,醫生通過顯微鏡和手動器械操作,受限于人手抖動(幅度通常在100微米以上)與感知精度的不足,難以實現如此高精度的操控。
特別是在視網膜血管內注射中,目標血管直徑往往僅有50-100微米,需要維持長時間穩定注射,手術難度進一步放大,稍有偏差便可能導致血管破裂或藥物誤送,影響療效甚至危及患者安全。
相比之下,眼科手術機器人憑借其超高精度和穩定性,能夠有效克服這些限制,成為滿足臨床需求的理想解決方案。
然而,林闖博士指出,高精度與高穩定性只是眼科手術機器人的基礎門檻,銜微醫療認為,還需要增加對于智能傳感能力的關注。
對于手術機器人而言,眼科手術依然不是一件簡單事。原因在于:
超細血管的復雜性:視網膜血管直徑極小(50-100微米),且血管壁脆弱,操作需極高的穩定性和力反饋控制。
動態環境挑戰:眼球微小運動、患者呼吸或心跳引起的震動,增加了定位難度。
醫生習慣的適配:機器人系統需模擬醫生雙手操作的直覺性,同時提供超出人手的精度和穩定性。
如何利用智能傳感技術在手術過程中實時捕捉微小力反饋(如器械與組織接觸時的微牛頓級力變化),并通過算法優化操作體驗,幫助醫生更精準地完成術中復雜任務?
這成為了銜微醫療最關注的問題。
目前,銜微醫療在眼科手術機器人領域已建立技術領先優勢。其機器人系統不僅在硬件設計上實現突破,還在智能傳感與算法優化上形成核心競爭力。
據林闖博士介紹,公司在研的手術機器人產品的核心亮點主要在于主從雙臂的精準控制、末端微米級定位精度、0到200倍動作縮放算法技術、毫牛級微力反饋技術和多適應癥應用。
主從控制算法:通過運動縮放(如醫生操作100毫米映射為機器人1毫米),實現超精細操控。
濾波算法:實時消除人手抖動(100微米級)對手術精度的干擾。
動態補償技術:針對眼球微動或患者生理震動,自動調整機器人定位。
高精度末端結構:機械臂具備9個自由度(6+3),靈活適應復雜手術場景,貼合醫生操作習慣。
微力感知技術:實時捕捉微小力反饋,提升手術安全性與操控體驗。
這些技術的集成,使得銜微醫療的機器人系統在復雜手術場景中具備顯著優勢。
林闖博士透露,銜微醫療的雙臂一體式機器人是國內首創,相較于市場上常見的單臂系統,雙臂設計更貼合醫生雙手操作的習慣,避免了單臂與手動器械運動幅度不一致的問題。
例如,單臂系統可能導致一只手操作機器人(縮放運動)而另一只手直接操作器械(1:1運動),造成協調困難,而雙臂系統通過同步縮放,確保雙手操作一致性,大幅提升手術效率與舒適度。
據悉,銜微醫療已申報三類創新醫療器械綠色通道,加速產品上市進程。
#科研根基:20年眼科手術機器人領域的深耕
盡管有著深厚的技術實力,銜微醫療卻是一家不折不扣的年輕企業。
銜微醫療的誕生源于楊教授領銜的科研團隊在眼科手術機器人領域的長期探索。
楊洋,博士生導師,中國機械工程學會高級會員,中國醫療器械學會高級會員,教育部教育裝備標準委員會委員,中國減速機標準委員會委員,國家自然基金同行評議專家,航空基金同行評議專家。長期從事顯微眼科機器人相關技術研究,承擔多個眼科機器人方向的國家自然科學基金、科技部重點研發計劃等課題。在國內外學術期刊和會議上發表論文70余篇。SCI、EI檢索50篇。獲國家發明專利30多項。出版《機器人控制理論基礎》著作一部,科學出版社出版《機器人技術手冊》等譯著5部。獲部科技進步三等獎一項、二等獎一項、國防科技發明三等獎一項。
早在20世紀初,楊教授便開始聚焦眼科微創手術的精準性難題,帶領團隊攻關高精度機械臂、智能傳感技術和主從控制算法,積累了豐富的學術成果與技術專利。
這20年的科研歷程并非一帆風順。
眼科手術機器人作為高技術壁壘領域,涉及多學科交叉,研發周期長、投入巨大。
楊教授團隊在實驗室階段便已意識到,技術突破需與臨床需求緊密結合。
為此,他們與國內頂級醫療機構合作,驗證技術在視網膜下注射等場景的應用可行性,逐步構建起從理論到實踐的技術體系。
2022年6月,銜微醫療正式成立,標志著20年科研積淀邁向產業化的新起點。
其在眼科手術機器人與干眼癥治療設備領域的快速崛起,一方面是團隊對產業化路徑的精準把握,其根本原因卻是深厚技術底蘊所賦予的底氣和自信。
#商業化推進順利!國內首款瞼板腺熱脈動治療設備
隨著電子設備普及、環境污染加劇及人口老齡化,干眼癥發病率持續上升。這是主要由瞼板腺功能障礙引發的疾病,將導致腺體分泌的油脂堵塞,淚膜穩定性下降,患者常伴有眼干、異物感、視疲勞等癥狀,嚴重時影響生活質量。
傳統治療方法包括人工淚液、熱敷、抗炎藥物等,但療效有限,尤其是針對MGD的根源性治療。市場上現有的光脈沖(如強脈沖光IPL)和熱脈動設備,通過外部加熱瞼板腺以軟化堵塞油脂,但需穿透皮膚和多層組織,熱量傳導效率低,治療深度和精準性受限,效果因個體差異而異。
針對這一痛點,銜微醫療戰略布局干眼癥賽道,推出國內首款基于熱脈動原理的瞼板腺治療設備,填補市場空白,為患者提供更直接、更高效的治療方案。
銜微醫療的瞼板腺熱脈動治療設備,創新采用內眼瞼直接加熱技術,徹底顛覆傳統外部加熱的局限。
其核心原理是通過專用探頭直接接觸內眼瞼表面,將熱量精準傳遞至瞼板腺,快速融化堵塞的油脂分泌物。設備配備高精度溫控系統,可將溫度穩定維持在42.5℃(接近油脂熔點且對組織安全),確保治療效果的同時避免燙傷風險。
相較于光脈沖設備,熱脈動技術的優勢顯著:
直接高效:內眼瞼加熱僅需穿透一層薄組織,熱量傳導效率高,作用于腺體更直接,治療效果更顯著。
精準溫控:42.5℃的恒定溫度,既能有效融化油脂,又避免了過熱對眼瞼組織的損傷。
操作簡便:設備設計輕便,醫生操作門檻低,患者體驗舒適,單次治療時間短(通常10-15分鐘)。
臨床驗證:熱脈動原理基于大量臨床文獻支持,研究表明,直接加熱相較外部加熱可顯著改善瞼板腺分泌功能,緩解干眼癥狀的持續時間更長。
林闖博士介紹,熱脈動設備的研發源于公司實驗室長期的眼科技術積累,結合臨床需求優化設計,旨在為MGD患者提供標本兼治的解決方案。與市場上其他設備相比,該設備不僅在技術原理上獨樹一幟,還通過模塊化設計降低了生產成本,為后續規模化推廣奠定了基礎。
該設備已于2024年11月取得注冊證,成為國內首款基于熱脈動原理的瞼板腺治療設備,目前正與愛爾醫院等機構合作完成試用,商業化進程順利推進。
林闖博士表示,眼科手術機器人研發周期長、投入大,熱脈動設備作為快速上市的現金流產品,為公司提供了穩定的資金保障,這一多元化布局是公司應對眼科醫療器械市場早期不確定性的關鍵策略。
展望未來,眼科手術機器人有望重塑眼底疾病治療格局。
站在技術突破與市場開拓的交匯處,林闖博士指出,無論是眼科手術機器人還是干眼癥治療設備、以及用于LVA手術的超顯微外科手術機器人,銜微醫療始終以臨床需求為導向,以智能技術為抓手,致力于為患者帶來更精準、更高效的治療方案。
這家有著深厚技術實力的企業將如何將創新交付臨床?思宇持續關注。
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