访谈 | 十三年，共赴山海——睿米手术机器人在路上
文章来源：MedRobot
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近日，北京市科学技术奖2020年度获奖名单公布。《基于人工智能和机器人技术的神经外科手术体系研究及临床应用》获得一等奖！首都医科大学宣武医院、首都医科大学附属北京天坛医院、北京柏惠维康科技有限公司组成的团队120余人2300多个奋斗的日日夜夜，凝结在了下面这短短一行字。
科学技术进步奖一等奖公示名单（部分）：
“睿米”神经外科手术机器人(Remebot)是此次唯一荣获一等奖的机器人。思宇医械观察和MedRobot特邀约采访了名单中两位主要技术负责人——柏惠维康研发总监谢永召、产品总监赵德朋，了解获奖背后的故事。
这是一个医工交叉的高校科技成果转化的过程；
是一群教授、硕博士和追求科技造福人类的医生们，一起为了患者福祉的奋斗历程；
是把想法变成技术、变成样机、变成产品，直至走进基层医院，用手术机器人提升医疗资源均质化的真实故事。
20多年，不忘初心、砥砺前行。
从中，我们看到了外科手术的技术进步，更看到了德才兼备的医工交叉团队协作，努力拼搏知行合一的奋斗精神，看到了医疗资源走向均质化的美好未来。今天全文刊出，与行业内人士共进、共勉！
01
一个现代师承故事：
医疗科技成果转化之路
领奖时，柏惠维康研发总监谢永召、产品总监赵德朋接过证书，轻质的A4尺寸卡纸，在手中的分量是沉甸甸的。
其实团队拿过很多奖。2008年柏惠维康创始人刘达凭“远程无框架脑外科机器人系统”获国家科学技术进步二等奖。而这次北京市科学技术奖，相比上次的国家科技进步奖反而更有分量。
因为上次是“技术”成果获得肯定；而这次，是对公司产品的肯定，是柏惠维康的机器人技术在神经外科手术中的临床适用性的证明！
从“技术”到“产品”，两字之差，背后是十三年的拼搏和奋斗。
一个人的生命中有几个十三年？
领回证书的路上，谢永召回忆起了自己投身机器人行业的这十余年。本科期间他跟随导师研究了近三年的足球机器人，对机器人视觉和机器人相关技术有了初步的理解，也让研究机器人的种子在心里扎下了根。2010年来到北航机器人所实验室，开始了手术机器人技术的研究。
在机器人研究所深造期间，他参与了神经外科手术机器人和血管介入手术机器人的研发，对脊柱手术机器人的关键技术也有涉及，同时也见识到了很多大牛、教授和团队设计的各种各样的机器人……三年的学习和积累让他从懵懵懂懂逐渐形成了对手术机器人更具专业性的认识。
2015年，谢永召在从北航毕业两年后来到了柏惠维康，至今已工作了7年，见证了公司的成长：从寥寥几人到过百人，产品从无到有，从少到多，办公场所也是由几十平米到上千平米……他不由得感叹自己何其幸运，从本科到硕士再到目前所从事的工作，能够一直在自己感兴趣的领域并且是当下最前沿的方向钻研探索。
实际上，团队核心的技术从20多年前就逐步开始积累和沉淀——从王田苗教授和学生持续多年的研发，到王教授的学生-柏惠维康创始人兼CEO刘达将其商业化，并通过由北京天坛医院牵头，联合宣武医院、301医院、郑大一附院等知名医院共同完成临床实验，“睿米”凝聚了两代科研人近二十年的心血。
历经24年技术积累、20年临床探索、2万多例手术及6次产品迭代……
目前的手术机器人是刘达教授研发的第六代神经外科手术机器人——采用独立的光学跟踪定位技术，使手术机器人集传统手术导航与立体定向于一体，既能满足临床手术定位的需求，还能保证整个手术过程的安全性和可靠性。
Q
MedRobot：睿米手术机器人技术为何能获奖，突出的技术特点是什么呢？
谢永召：柏惠维康在机器人控制、光学跟踪定位、医学图像处理、基于人工智能的手术规划等方面都具有自己的核心技术。睿米手术机器人（神经外科手术导航定位系统）能够获奖，主要是这个产品和技术切实的让医生和患者都从中受益。
此次获奖项目有三个突出的技术特点：
1.解决了传统立体定向手术机器人不能应用于开颅导航的临床问题：将传统神外导航和立体定向两大技术相结合，成本缩减为原来的1/3，适应症从功能疾病向全神经外科疾病覆盖；
2.同时开发了光学跟踪定位技术：依靠环境光术中动态跟踪纠正定位误差，手术精度可达0.5mm，优于国外平均误差1.7mm的相关报道；
3.解决了手动操作手术时间过长的临床问题：开发了环境光自动注册技术，相较国外产品采用的激光测距技术，将注册时长缩短90%以上。
Q
MedRobot：睿米相对于其他神经外科手术机器人产品，有什么不同之处？
谢永召：在神经外科手术机器人领域，目前国内外有三个公司的产品可称之为主流。睿米手术机器人采用具有完全自主知识产权的技术和方案进行产品设计和开发，包括通用的平台化技术，可以同时覆盖功能神经外科、内镜辅助外科和开颅手术，集立体定向框架、内镜扶镜设备和导航设备于一体。同时通过不同的配置，可以应用到不同的临床科室，包括神经外科、口腔种植、颌面外科等手术。
“睿米”神经外科手术机器人综合导航定位精度0.5mm以内，全自动注册时间2分钟以内，是神经外科手术机器人中唯一可以实现术中实时光学导航的产品。首先由专业技术更强的医生根据手术室画面和机器人软件系统界面远程制定手术方案；接着，机器人“精准”的复现出专家制定的手术方案。这既是机器人远程辅助DBS手术的关键也是睿米机器人的优势与亮点。
目前团队已经取得三个手术机器人注册证，在国内处于领先地位。同时也是唯一一个取得跨科室注册证的公司——神经外科和口腔外科机器人在全国近百家医院和诊所为医生和患者提供服务。
▲“睿米”神经外科手术机器人
▲“瑞医博”口腔外科手术机器人
02
从技术到产品到市场，跨越这“最远的距离”，有什么值得借鉴的成功方法论？
就世界范围而言，手术机器人的发展仅有三十多年的历史。以全球范围内商业上最为成功的达芬奇机器人为例，1995年风投成立公司，研发进行了5年，2000年7月获得FDA批准上市，开始实现收入是在2004年——近十年做一款产品。但回报也是惊艳的——根据直觉外科Intuitive在2021年12月提供的数据：达芬奇手术系统在67个国家的装机量超过6500台，手术数量已超过1000万。（结合其市值1300亿美元，粗略看到一台手术机器人对应1.3亿人民币市值。）
手术机器人涉及到临床医学、自动化、机械、力学、图形图像学、计算机视觉等十余个学科，更要进行大量的临床实验并面临新技术的不断迭代。从科研到工程化、产品化，到临床、到市场、到培训和售后服务体系，对患者、对医生、对企业……是多个角色参与的长周期的复杂过程。
柏惠维康力求用适合的技术，符合市场要求，尽可能地多服务于患者，并且把手术费用控制在大众可以接受的范围，“先进的机器人产品能够让手术一定程度上标准化，对医生和患者来说都能提升效率，也有更多选择”。通过机器人技术帮助更多的医生达成更好的手术，患者获益的同时，企业通过销售机器人，包括耗材、配件以及后续服务来获得收入。
Q
MedRobot：为何选择神外作为第一款产品切入点，市场和商业方面是如何考虑的？
赵德朋：其一，相比于骨科、腹腔镜手术机器人等，我们始终认为神经外科手术机器人是刚需最强烈的手术机器人。神经外科技术依赖的底层技术是“立体定向技术”。在100多年前立体定向技术出现后，在这项技术的推动下产生一些相关的立体定向设备，这些设备的出现创造出了新的术种。因此这些设备对于这类手术是刚需，无法脱离这些设备进行此类手术。
而我们的机器人则是在传统的立体定向设备上做了更智能化、自动化水平更高的升级，是一种符合现代技术水平的新产品，因此从神外手术对此类设备的“刚需”和我们的睿米手术机器人的巨大优势两方面考虑，“睿米”机器人未来的市场前景是十分明朗的。
其二，从国家的医疗技术分类来看，应用了立体定向技术相关的手术属于四级手术，它的难度等级是最高的也是要求最严格的，目前国家规定只有三级医院才能开展四级手术。因此现在使用我们的机器人开展相关手术也是集中在三级医院。
从神经外科的手术量和手术难度考量，神外手术量一年大概有上千万，而国内神外顶尖的医院也仅有几家，在地方当患者受到严重的颅脑损伤急需手术时，由于地方医生的专业技术不足这类手术在地方操作的风险性是很高的，可能会出现一些常见的并发症。由于手术难度较高，而全国的大专家则集中在北京、上海这样的一线城市等，因此手术资源是非常不平衡的。
睿米手术机器人是希望做到下沉，将专家经验带到地方达到普惠。利用我们高度自动化的设备降低这类手术的操作难度，将我们的设备普及到更多的二三级医院，让原本不能进行这项手术的医院在我们的机器人的辅助下可以很容易的进行手术。
其三，睿米确实在技术上和产品性能上一直在提升。前文已提及，不再赘述。因此从患者对于微创手术的医疗需求、神外手术本身对于这种设备的需求以及我们产品的设计这几方面综合分析，我认为我们的设备是可以做到普惠的，提高医疗的同质化水平。
Q
MedRobot：如今很多机器人创业公司还奋斗在拿证的路上，睿米是在2018年获得注册证，至今已有三年，这期间有哪些进展呢？
赵德朋：在从技术到产业化的路上，每翻过一个山头，都看到前面更高的山峰。
记得“睿米”的获批过程非常艰苦，经历了多次审批，仅专家会就开了五六次。后来终于拿到证那天，我想象中我们应该会像电视剧中的人物，一起欢呼拥抱，但实际上当刘总去药监局取回证后，大家的反应反而是非常平静的。
当我看到注册证时，意识到这只是一个新的开始，是开拓市场的第一步。过去已经翻篇了。如何让医生广泛接受，培养医生的手术习惯，或许是一个更加度日如年的过程。
目前，睿米手术机器人已在首都医科大学附属北京天坛医院、首都医科大学宣武医院、中国人民解放军总医院、中日友好医院等全国50多家三甲医院投入使用。睿米实现多例5G远程机器人辅助DBS手术，在5G的高带宽、低延时环境下，借助机器人实现远程手术，可以进一步将专家的手术经验复制到更多地区，加速当地医生的成长，同时可以有效减少患者为看病消耗的精力和费用，达到多方面共赢，更有助于医疗资源的下沉。
03
尽我辈绵薄之力，力争知行合一，踏医疗普惠征程
今年手术机器人领域利好不断，融资新闻屡创新高；美敦力、强生、西门子、史赛克等巨头持续收购手术机器人公司；微创医疗机器人港股IPO上市后零证零收入而市值500多亿港币；12月7日，工信部、卫健委两部委面向医疗领域征集机器人典型应用场景……
业内的我们，一边为好消息欢呼，一边日复一日做研发、做临床——创新是艰难的，尤其是医疗领域，我们为患者福祉而励精图治，工作过程如履薄冰、战战兢兢。最受考验的是作为人类的生理学极限。
Q
MedRobot：做手术机器人产品，实在没有多少前人经验参考，这其中遇到的难题，都是如何一一化解的呢？
谢永召：作为一个工程师，解决难题是家常便饭、日常必修课，也没有什么捷径。举个例子，对于手术机器人来说，定位精度是最重要和最基本的评价指标，在产品设计初期，整个系统的精度不是特别稳定，这个问题困扰了我们一段时间。当时有一本书叫《供应链精益管理》，这本书给我了一些灵感，我们提出了机器人误差链的精益控制，然后开始对每一个可能引入误差的环节进行梳理，包括设计误差、装配误差、算法误差、人为误差等，把这些误差因素逐个列出，各个击破，最终保障了我们整个机器人系统定位精度的稳定性。
从柏惠维康整个团队的角度，解决难题的效率其实跟我们的企业文化有很大关系。公司从刘总到员工都是本着务实的态度来进行产品设计和开发的——“求实创新”，崇尚工程师思维，以解决问题为导向，融合不同背景人才的想法。我们团队成员之间关系非常融洽，希望通过激发员工的善意，在一个相对简单的环境里面进行研发。如果遇到争论比较大的问题时，我们一般都会先设立几项原则，再充分讨论来解决争端，最后达成一致，责任到人。
以前看《遥远的救世主》，其中一句朴素的话，我始终记着：“想做什么和能干什么是两回事，这要根据条件来判断。”作为一个理工科背景的工程师，我比较相信科学和事物的发展规律。好的产品是规划出来的。想要达到规划目标，前期技术积累、工程化思想、市场的调研、技术路线选择、关键技术的攻克、缜密的验证、医生用户体验等等，每一方面都不能少。
Q
MedRobot：作为头部手术机器人企业的一员，怎么看“普惠”的未来？
谢永召：睿米机器人的高度自动化的产品路线，对于实现机器人的下沉、最终达到对大众的普惠作用是十分关键的。
未来发展路线主要有两个方面。
一是帮助更多基层医院的医生和患者从中获益，帮助基层医院的医生，将常规手术做出专家水平。
二是帮助具有更高科研能力医院的医生获益，让科研型医生团队通过高科技，克服人类生理特性或者突破人类生理极限，开展一些原来想到但是无法做到的手术，用科技推动术式的革新。
柏惠维康希望能够不断的通过技术来提高患者生存尊严和质量。也希望随着政府的支持、资本的涌入、医院和患者的认可，更多优秀的人才进入手术机器人领域，加大产品研发和临床使用力度，使机器人产品不断下沉，让不同级别的医院和医生都能够从中受益。
作为地球上72亿人口之一，个人是渺小的。但是作为手术机器人行业中的一员，目睹机器人手术帮助患者更快速、更微创的实现治疗过程，我们深深庆幸自己出生于这样一个时代，有机会参与到这一伟大进程之中。
携手并进、未来可期！
受访者个人履历
谢永召
北京柏惠维康科技有限公司研发总监
带领技术团队进行神经外科、口腔种植、颌面外科等手术机器人等产品整体研发、临床试验及上市前注册取证等工作，其中神经外科手术机器人和口腔种植手术机器人均为国内第一个取得NMPA注册证的产品；主要研究方向为手术机器人、医学图像处理、手术导航、脑机接口等；参与国家科技部重点研发计划1项、北京市重大科技专项1项、北京市科技计划3项。作为发明人获得授权发明专利12项，实用新型专利11项。
赵德朋
北京柏惠维康科技有限公司产品总监
带领团队推动产品的研发和持续改进，负责产品的临床推广和应用。研究生期间在北京航空航天大学机器人研究所从事医疗机器人研发学习，参与了神经外科手术机器人和血管介入手术机器人的国家重点研发计划。共参与国家科技部重点研发计划3项、北京市重大科技专项1项、北京市科技计划3项、首都卫生发展科研专项1项。作为发明人获得授权发明专利5项、实用新型专利9项。