近日,由深圳市世格賽思醫療科技有限公司牽頭承擔的科技部國家重點研發計劃項目取得了突破性進展。經過多年的潛心研發,課題組全面達成了各項技術指標,成功攻克了可轉彎超聲刀的技術難題,成為全球首個全面掌握該技術并實現實際應用的團隊。

“在現代外科手術向微創化、精準化發展的進程中,超聲手術刀憑借其獨特的高頻振動切割原理,實現了組織蛋白的瞬時分解與血管同步凝閉的完美結合。相較于傳統電刀的電流灼燒或機械剪刀的物理切割,這項創新技術可將術中出血量大幅降低,減少術后并發癥的發生概率,在普外、肝膽、婦科等多個外科領域得到廣泛應用。特別是在腹腔鏡、機器人手術等微創技術的推動下,超聲刀已成為現代外科手術不可或缺的高端醫療器械之一。”

▍技術痛點:催生創新需求

傳統超聲刀雖具有顯著優勢,但其刀頭的“單維度”操作模式在復雜手術場景中日益顯現局限性。在狹小術野操作時,為達到最佳手術效果,醫生需頻繁調整器械角度,這一過程增加了操作難度,更導致了手術時間的延長。此外,現有設備與智能手術機器人系統的適配度不足,制約了智能化醫療領域的深度發展。

為解決這些局限性,行業亟需一種具備多自由度運動能力的超聲手術刀,以提供更大的操作靈活性,提高醫生的精細化操作水平,并進一步拓展其在不同臨床手術中的應用。

▍破局之道:多自由度超聲刀系統

多自由度超聲刀是一種全新的超聲手術刀形態,它在傳統超聲刀的基礎上增加了刀頭彎轉能力,讓醫生能夠根據手術需求調整切割角度,在狹窄或復雜的解剖區域內更靈活地操作,從而大幅優化手術路徑,減少醫生的操作負擔,提高手術效率,最終帶來更好的患者治療效果。

刀頭的偏轉和俯仰最大夾角可達90°

( 在不同手術角度下有較好的靈活性和穩定性 )

由于結構發生變化,原有的超聲能量傳輸方案難以直接適配。因此,如何在實現刀頭多自由度運動的同時,確保超聲能量的高效傳輸,維持穩定的切割與凝閉效果,仍然是研發過程中需要攻克的核心問題。

盡管市面上有多家公司提出相關概念設計,但迄今為止,仍未見有同類產品商業化。

▍世格賽思:首次牽頭承擔科技部國家重點研發計劃項目

深圳市世格賽思醫療科技有限公司,憑借其在高端醫療器械研發領域的堅實基礎和創新實力,成功贏得了國家重點研發計劃“診療裝備與生物醫用材料”專項的青睞,牽頭承擔“全電動多自由度智能超聲手術刀系統研發”項目。此舉旨在推進多自由度超聲刀技術的進步,突破關鍵技術瓶頸,開拓創新性的臨床應用領域。

▍核心突破:三大技術難題

世格賽思承擔的“全電動多自由度智能超聲手術刀系統研發”項目,致力于跨越傳統超聲刀的技術限制,開創一款集高靈活性、高精度、高穩定性于一身的新一代超聲手術刀。該項目的核心目標是實現刀頭的全方位多自由度運動,使其能夠游刃有余地應對各種復雜的手術場景,同時確保超聲能量的高效、穩定傳輸,從而大幅提升手術的精確度和安全性。為了實現核心技術指標,團隊需要提高壓電陶瓷材料的能量轉換效率,提高超聲換能器的能量轉換效率,控制整體的工作溫度,為了滿足臨床應用還需要降低換能器及刀頭的長度和直徑等等。截至目前,該項目已取得突破性性進展。世格賽思在解決多項核心技術難題方面取得了重大突破,并成功研制出了具備多自由度功能的第二代樣機。這一成果不僅將前沿技術概念轉化為可供臨床應用的實際產品,也為相關技術的后續發展提供了寶貴的實踐經驗。

▍實驗驗證:推動臨床應用進程

近日,世格賽思的多自由度超聲手術刀已在上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院成功進行了動物離體實驗。實驗結果顯示,該設備能夠穩定輸出超聲能量,并在多個角度下實現精準切割與高效凝閉,證明其在臨床應用中的可行性與穩定性。

通過此次實驗,團隊進一步優化了刀頭的運動控制系統,提高了轉彎結構的靈活度,減少機械結構設計帶來的轉彎端長度,并驗證了其在微創手術中的實用價值。這一重要進展為下一階段的臨床試驗奠定了堅實基礎。世格賽思希望通過這一探索性成果,為行業帶來新的思路與啟示,助力技術的進一步創新和完善。

▍未來展望:創新引領智能醫療裝備發展

多自由度超聲刀的研發,是超聲手術刀技術發展的重大突破。隨著世格賽思“全電動多自由度智能超聲手術刀系統研發”項目的不斷深入,一幅幅嶄新的手術畫面正逐漸展現在世人面前。從概念設計到實物原型,從不可能到變為可能,每一步都凝聚著世格賽思團隊的心血與智慧。

未來,世格賽思的超聲刀技術將逐步拓展至與手術機器人系統的無縫集成。這將實現手術過程中超聲刀與機器人臂的高度協同,進一步提升手術的精度和自動化水平。手術機器人能夠在操作過程中提供穩定、精確的支持,而多自由度超聲刀則能在高自由度的運動范圍內完成復雜的切割和凝閉任務,特別是在狹窄或復雜的解剖結構中,能夠提供更為靈活的操作選擇。

與此同時,世格賽思還在進一步優化產品設計,努力將超聲刀的轉彎段縮小,提升設備在狹窄空間中的靈活性,在第三代樣機中,團隊已將轉彎段縮短為第二代樣機的一半以下。這一創新將使其能夠適應更復雜的手術需求,在高精度、高難度的微創手術中,發揮更大作用。

▍關于世格賽思

世格賽思專注于微創外科核心技術及其創新應用,建立了醫用金屬材料、高分子材料和人工智能算法三大技術平臺,開發了外科器械和外科耗材兩大產品線。公司成功解決了醫用高性能鈦合金材料、高性能壓電陶瓷材料以及人工智能超聲發生器算法等關鍵技術難題,推出了智能超聲手術系統及多個植介入外科創新耗材。
目前,公司牽頭承擔了國家科技部重點研發計劃和深圳市技術攻關重點項目,發表了兩篇國際高水平學術論文,并申請了140余項國內外專利。我們秉持著改善人們的健康與生活質量的愿景,堅持立足臨床,賦能醫生,造福患者,致力于為國家醫療事業做出積極貢獻。