近日,，醫(yī)療手術機器人初創(chuàng)公司—巧捷力醫(yī)療機器人（Agilis Robotics,，以下簡稱“巧捷力”）宣布完成 600 萬美元 A 輪融資，由韓國投資伙伴株式會社（Korea Investment Partners Co. Ltd.）和險峰旗云（K2 Venture Partners）聯(lián)合投資,。去年同期,，該公司完成了 1000 萬港幣天使輪融資。

借此機會,，生輝聯(lián)系到巧捷力的聯(lián)合創(chuàng)始人郭嘉威博士,，和他聊了聊巧捷力的最新進展以及他對經(jīng)自然腔道手術機器人領域的見解。

郭嘉威還是香港大學機械工程系的副教授,，博士畢業(yè)于倫敦帝國理工學院哈姆林機器人手術中心,，專注于機械內(nèi)鏡控制研發(fā)工作。他帶領的大學團隊開發(fā)了多個世界首創(chuàng)機器人原型,，可于磁力共振影像（MRI） 導航下進行介入手術,。他曾在世界兩大機器人領域國際頂會上屢獲獎項，2018 年獲得 ICRA 最佳會議論文獎,，以及 2020 年 IROS 福田敏男杰出青年專家獎（IROS Toshio Fukuda Young Professional Award）唯一得主,。

▲圖|郭嘉威博士（來源：受訪者提供）

2021 年， 郭教授聯(lián)合其他創(chuàng)始人成立巧捷力公司,，專注開發(fā)經(jīng)自然腔道柔性手術機器人,，尤其是內(nèi)鏡手術用的全柔性機器人，旨在為內(nèi)鏡等手術提供機器化解決方案,。

近期,，巧捷力在香港中文大學完成首次活體動物測試。其柔性機械臂可以穿過傳統(tǒng)的膀胱鏡通道,，成功切除活體豬膀胱內(nèi)的整個（人工）腫瘤,。

據(jù)悉,，巧捷力預計明年初開啟 B 輪融資，推進其內(nèi)鏡全柔性手術機器人項目進入臨床研究階段,。同時也會尋求在大灣區(qū)開展合作,，進一步與醫(yī)療團隊優(yōu)化該機器人手術流程，并提升所需的人體工學等性能,。

“經(jīng)自然腔道手術機器人這一賽道發(fā)展?jié)摿薮?，但是市場還比較空白?；乜搭I域內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀,，針對消化道和泌尿系統(tǒng)開發(fā)柔性機器人的企業(yè)更是鳳毛麟角，這正是我們的機會所在,?！?strong style="font-size: 16px;text-indent: 0em;white-space: normal;outline: 0px;max-width: 100%;color: rgb(14, 23, 50);font-family: PingFangSC-Light;letter-spacing: 1px;caret-color: rgb(89, 89, 89);visibility: visible;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;">郭嘉威說。

學研轉(zhuǎn)化落地,，已在技術上實現(xiàn)多個突破

2007 年,，郭嘉威在帝國理工學院接觸到內(nèi)鏡手術項目，開始在這一領域內(nèi)進行創(chuàng)新研究工作,。于 2014 年加入香港大學之后,，繼續(xù)探索手術機器人的市場應用前景。

后續(xù),，他在手術機器人研究上的創(chuàng)新得到了更多的認可,，也受邀在一些相關公司擔任咨詢顧問工作。

“那時起,，我開始考慮是否能把技術轉(zhuǎn)化落地,，真正應用到病人身上。這也成為我未來發(fā)展事業(yè)的新契機,，我可以把多年的創(chuàng)新研究,、市場分析以及商業(yè)化經(jīng)驗整合起來做一些事情。我們計劃瞄準一些目前在亞太地區(qū)領先的外科技術,，但還沒有完善機器化方案的手術,，尤其是消化道及膀胱等領域，并在此定位上開發(fā)一系列精細,、靈巧的手術機器人,。 ”郭嘉威說。

2021 年,，巧捷力正式落地于香港科學園和廣州?，F(xiàn)階段，公司重點發(fā)展方向是針對具有高技術門檻的內(nèi)鏡手術機器人,，包括開發(fā)和測試可用于內(nèi)鏡手術的全柔性機器手臂以及一些手術機器人工具,。

（來源：巧捷力）

據(jù)郭嘉威透露,，全柔性機器手臂已在多個方面實現(xiàn)了突破：第一是全柔性機器手臂的直徑非常小，可以穿過常規(guī)的消化道鏡以及更狹窄的尿道鏡,，進而應用于消化道和泌尿系統(tǒng)手術,；第二是在控制系統(tǒng)上擁有一定優(yōu)勢，可以降低醫(yī)生操作技術門檻,。通過操作手柄來控制雙臂的機械運動,，并通過算法來優(yōu)化操控的直觀性，大大降低手術的復雜性和難度,；第三是全柔性臂可以配合應用到當前還比較空白,、缺乏高效工具的手術場景中，巧捷力靈活的機器化手臂正好填充這個空間,。

“我們開發(fā)的全柔性機器人平臺旨在為內(nèi)鏡下的手術提供一個機器化的解決方案,，幫助醫(yī)生更精準、安全,、高效地完成手術,。”郭嘉威補充道,。

開發(fā)全球最小“通用型”的內(nèi)鏡柔性機器人,，預計明年遞交臨床批件

內(nèi)鏡手術機器人的研發(fā)難點可以歸結為 3 個方面：一是常規(guī)通用的內(nèi)鏡工作腔道比較狹窄，直徑通常為 2.8-3.7 mm,，對工具的尺寸要求比較高；二是需要保持一定柔性,，適應內(nèi)鏡進入人體通道時的形狀改變,；三是對整體系統(tǒng)的人體工學要求比較高。

“這三個環(huán)節(jié)對應著各自的技術要求,，是開發(fā)內(nèi)鏡手術機器人必須解決的痛點,，也是難點所在。我們的解決方案也是從這幾個方面入手的,，同時還進行了方案優(yōu)化,。”郭嘉威說。

據(jù)郭嘉威介紹,，公司首先優(yōu)化了全柔性機器手臂的結構,，實現(xiàn)工具尺寸與柔性之間的平衡，這也是最重要的一點,；其次是通過軟件算法來優(yōu)化應用,，利用人工智能（AI）和擴增實境（AR）來提升整個控制系統(tǒng)的性能；接下來分析人體工學需求,，需要更多臨床測試來優(yōu)化醫(yī)生與病人的互動,。

以柔性結構為例,，一方面，該公司的思路是通過對機器手臂的優(yōu)化,，使其小于常規(guī)的內(nèi)鏡工作通道,，這樣就無需改變醫(yī)生使用內(nèi)鏡的選擇以及其手術風險的處理。機器手臂工具就可以配合并應用到任何常規(guī)內(nèi)鏡手術中,，更具有通用性,，更快被巿場采用。如果沒能完全解決內(nèi)鏡工作通道狹窄這一問題,，常見的策略是自主研發(fā)內(nèi)鏡以配合機器手臂通過,。

另一方面，與腹腔鏡機器人中常用的關節(jié)傳動不同,，該公司在柔性體結構方面做了優(yōu)化創(chuàng)新,，即使通過柔性結構，手術工具仍然可以獲得足夠力量完成手術,，且已有量產(chǎn)方案,。

基于這些考量，該公司目前已經(jīng)針對內(nèi)鏡診療手術,，研發(fā)了一整套醫(yī)療手術機器人系統(tǒng),。其由柔性手術機械臂、主機以及操控系統(tǒng)三部分組成,，柔性臂最小直徑小于 2.5 mm,，可穿過常規(guī)的內(nèi)鏡。今年 6 月底,，此系統(tǒng)已經(jīng)成功完成了在活體豬上進行的膀胱（人工）腫瘤切除手術,。

▲圖|全柔性內(nèi)窺鏡手術機器臂（來源：受訪者提供）

據(jù)悉，巧捷力未來還計劃將全柔性機器手臂系統(tǒng)拓展應用于人體不同的器官的內(nèi)鏡手術,，比如說食道,、胃、大腸,、結直腸,、膀胱等。

郭嘉威坦言,，預計明年將會向香港研究倫理委員會（Institutional Review Board,，IRB）遞交全柔性臂手術機器人的臨床試驗申請，預計 2 年后進入臨床試驗階段,。同時計劃配合粵港澳大灣區(qū)的一系列政策,，與內(nèi)陸醫(yī)生緊密交流、合作,，并向 NMPA 遞交批件,。

“經(jīng)自然腔道手術機器人領域市場還比較空白”

腔鏡手術機器人是當前領域內(nèi)市場空間最大,、商業(yè)化最為成功的一類手術機器人。這類機器人已被廣泛應用于泌尿外科,、婦科,、普外科、心胸外科以及頭頸外科等手術中,。

國際上,，Intuitive Surgical Inc.為腔鏡手術機器人行業(yè)的發(fā)展帶來重要參考，2021 年 10 月之前在該領域也是一家獨大,；國內(nèi)腔鏡手術機器人發(fā)展也相對成熟,，國產(chǎn)腹腔鏡手術機器人公司眾多，且已有產(chǎn)品獲批或者正處于注冊申請階段,。有數(shù)據(jù)指出,，預計未來 5 年內(nèi)，國產(chǎn)腹腔鏡手術機器人將會邁入發(fā)展大時代,。

“經(jīng)自然腔道手術的巿場技術獨立于腹腔鏡手術,，技術所需層面非常不同，入局公司并不多,，市場還比較空白,。”郭嘉威說。

經(jīng)自然腔道手術機器人是指通過人體自然腔道進入手術目標位置,，并進行手術操作的機器人,，其中自然腔道包括支氣管、胃,、腸道,、泌尿生殖系統(tǒng)等。開源證券的分析報告指出,，這類手術機器人適應癥豐富，正處于高速發(fā)展中,。

根據(jù) Frost&Sullivan 的數(shù)據(jù)分析,，2020 年全球經(jīng)自然腔道手術機器人市場規(guī)模約為 7560 萬美元，預計到 2026 年市場規(guī)模將增長至 17.9 億美元,。整體來看,，從 2016 到 2026 的該行業(yè)的年復合增長率達到 88.2%，持續(xù)保持高速增長,。

▲圖|2016-2026 年全球經(jīng)自然腔道手術機器人行業(yè)市場規(guī)模（來源：Frost&Sullivan,、開源證券研究所）

盡管市場規(guī)模高速增長，但是全球經(jīng)自然腔道手術機器人仍處于商業(yè)化早期階段,。從全球范圍來看,，目前僅有三款經(jīng)自然腔道手術機器人產(chǎn)品獲批上市,，分別為美國 MedRobotics 的 Flex、強生旗下的 Monarch 以及 Intuitive Surgical Inc.旗下的 Ion,。

與之相比,，國內(nèi)經(jīng)自然腔道手術機器人領域起步較晚，大部分在研產(chǎn)品處于臨床前研發(fā)階段,，且暫無產(chǎn)品獲批上市,。據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)布局經(jīng)自然腔道手術機器人的公司還包括微創(chuàng)醫(yī)療機器人,、精鋒醫(yī)療,、堃博醫(yī)療、朗開醫(yī)療等,。從適應癥來看,，絕大多數(shù)上市和在研的產(chǎn)品以支氣管機器人居多，少有針對消化道及泌尿系統(tǒng)的手術機器人,。