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近日,一支由清华博士及海外归国博士领衔的团队,在微创外科领域迈出了关键一步:他们——妙成医疗打造的“具身智能自然腔道介入综合解决方案”不仅刷新了经自然腔道内镜手术(NOTES)在临床应用上的想象边界,也让更多基层医院看到了高端医疗机器人普及的可能性。



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微创手术的无形革命



经自然腔道内镜手术(Natural Orifice Transluminal Endoscopic Surgery,NOTES)代表了医学界最为优雅的微创方式之一,通过利用人体的自然开口——口腔、气管、尿道或肛门——外科医生可以用专门的柔性器械到达内部结构,无需切开皮肤和肌肉。


“这种方法显著减少了术后疼痛、感染风险和疤痕形成几率”,妙成医疗创始人杨博士解释道。但技术挑战一直是巨大的——“想象一下,试图通过在人体复杂内部通道中蜿蜒前进的柔性管道末端的器械执行精确动作的难度”。


根据最新行业数据,2024年全球内窥镜手术市场规模预计达数百亿美元量级,其中机器人辅助手术细分领域正以超25%的年增长率快速扩张。尽管市场潜力巨大、增长迅速,但受制于设备成本及操作技术门槛——成本高昂和学习曲线陡峭,这项技术的应用仍主要集中在高端医疗中心。



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三重挑战:成本、复杂性和控制



尽管NOTES手术展现出了显著的临床益处,如多项研究表明,患者住院时间明显缩短,术后疼痛显著减轻等,但三大障碍仍阻碍了其广泛普及。


首先是其经济门槛相当高。以行业头部企业直觉外科和强生公司的现有机器人支气管镜系统为例,其价格可达200万美元以上。如直觉外科Ion支气管导航操作控制系统在中国市场的中标价高达1497.25万元人民币(约210万美元),而一次性组件又会增加每次手术1500-2500美元的成本。高昂的设备成本仍是制约这些先进技术普及的重要因素,以及缺乏统一的操作规范,使得这项技术目前主要应用于部分大型医疗中心。


其次是操作复杂度令人望而却步。“仅准备注册过程——将机器人对患者解剖结构的理解与其实际解剖结构对齐就可能占用15-30分钟宝贵的手术时间,”杨博士指出。“这意味着患者已经处于麻醉状态,却还未开始接受治疗干预”。


第三,最具挑战性的是控制问题。传统系统要求医生在操作缺乏触觉反馈的控制装置时,需要在脑中将刚性三维结构转换理解为柔性三维结构——这种认知负荷导致学习曲线估计需要150-200例手术才能达到熟练水平。



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具身智能带来的范式转变



妙成医疗的治疗方案由清华大学博士、在西门子医疗和复星医药等知名企业拥有丰富医学影像人工智能研发经验的杨博士团队研发。基于其跨行业技术积淀和对医疗场景的深刻理解,团队突破传统机器人手术路径,创新性地引入具身智能技术。


不同于常规系统仅作为医生操作延伸的设计理念,妙成医疗的解决方案通过多模态感知—决策—执行闭环,使机器人系统具备自主适应人体自然腔道解剖结构的能力。这种技术革新体现在柔性机械臂的力反馈控制、实时组织特征识别以及基于手术场景的动态路径规划等核心模块,显著降低了经自然腔道手术的技术门槛。


目前该方案已在肺部疾病诊疗领域实现突破性应用,通过支气管镜导航系统与诊断、消融治疗器械的智能协同,为外周型肺癌治疗提供了更微创、更精准的解决方案,有望推动高端介入技术向基层医疗机构普及。


“传统机器人系统本质上是数字化外科医生的动作”,杨博士解释道。“而我们的系统能够理解其操作环境——它可以感知气道、尿道或肠道的形状,感知接触不同密度组织时的阻力,并创建其周围环境的实时三维地图”。


具体而言,这种具身智能方法融合了多种前沿技术:

● 形状感知柔性内窥镜,可提供关于其在体内弯曲通道中构型的实时反馈;

● 力反馈感知,能检测人类触觉无法察觉的微妙组织特性;

● 人工智能驱动的导航,根据实时发现持续更新手术计划;

● 自主注册系统,消除耗时的手动对齐过程;


妙成医疗团队的设计,将术前注册全流程自动化,进镜时间缩减至数分钟;实时形变与力学监测的加入,让医生无需“凭经验”盲操作,将并发症风险降至最低。这一覆盖注册、进镜、导航、干预的全链路智能化,也被视为高端智能手术机器人真正走向基层应用的开端。


在应用场景上,妙成医疗的系统初期将专注于4个高影响力的临床适应症:

● 外周肺结节诊断和治疗,满足日益增长的早期肺癌检测和干预需求;

● 食管癌分期和治疗,实现对这种难以触及的恶性肿瘤更精确的评估和干预;

● 胰胆管疾病管理,使复杂管道系统的导航更加有效;

● 尿路结石碎裂和取出,可以提供比传统方法更微创的替代方案;


为此,也有一线临床医生表达了谨慎的乐观:“这种方法特别有希望的地方在于它如何有可能使不同操作者和不同设施之间的结果标准化。在我们当前的方式中,成功进行复杂内窥镜手术的机会极大地依赖于你去哪家医院以及哪位医生为你进行手术。能够减少这种差异性的技术可能会对医疗公平性产生变革性影响”。



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旨在增强而非取代临床医生



尽管技术先进,妙成医疗依旧强调这套系统旨在增强而非取代临床医生。


“医生的判断至关重要”,杨博士表示。“我们的技术处理导航和稳定化的技术挑战,让医生能够专注于需要人类判断和经验的关键临床决策”。这一理念反映了医疗机器人领域日益形成的共识,即最成功的系统将是那些补充人类能力而非试图复制它们的系统。


随着全球医疗系统面临对复杂介入程序不断增长的需求,特别是在癌症发病率上升的老龄化人口中,那些能够同时改善结果并扩大获取机会的技术可能被证明不仅在临床上有价值,而且在经济上是必不可少的。


在妙成医疗的实验室里,这一未来正在通过一个个算法、一项项机械创新和一系列临床试验逐步成形——潜在地改变我们对人工智能、机器人技术与人体交汇点的思考方式。



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让先进医疗技术“飞入寻常百姓家”



据杨博士介绍,妙成医疗的方案最具价值或许还不在于技术价值层面,而是在经济效应和社会价值。因为通过显著简化用户界面并融入自主能力,这套系统有潜力将先进的介入能力带到社区医院和乡村医疗机构。


“如果只有顶尖医院的少数医生能够操作,那么最高精尖的医疗机器人也会变得毫无价值,”杨博士表示。“妙成医疗目标是让欠发达的医疗机构操作复杂手术变得可行,从而平抚医疗的不平等曲线”。


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妙成医疗的商业化方式反映了这一理念。虽然具体定价尚未公开,但其目标是系统成本比当前市场领导者低40%-60%,且由于采用可重复使用的组件,每次手术的成本将显著降低。


“妙成医疗特别有价值的地方在于他们在机器人、人工智能和医疗设备交叉点上的独特位置,”一位看过妙成项目的医疗投资人指出。“他们不只是逐步改进现有技术,而是正从根本上改变机器智能与人体解剖之间的关系”。



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展望未来:监管路径



妙成医疗在其技术进入广泛临床使用之前面临着实质性的监管审核。该公司已开始向中国国家药品监督管理局(NMPA)申请注册。行业专家预计,假设临床试验继续证明安全性和有效性,在主要市场获得潜在市场授权的时间线约为12-36个月。


“人工智能驱动的医疗设备的监管过程仍然复杂且不断发展”,一位有丰富注册经验的资深专家指出。“但中国和美国的监管机构都为真正创新且能解决重大未满足需求的技术创建了加速通道”。


另据介绍,妙成医疗首款支气管镜机器人样机已经完成,预计2026年初可以取得NMPA证书,公司将持续快速推进“具身智能自然腔道介入综合解决方案”核心技术研发和产品转化。


天使轮融资阶段


妙成医疗当前处于天使轮融资阶段,本轮融资将用于推进核心智能算法研发、开放式内镜机器人系统研发和具身智能大模型核心能力构建,同时通过产学研医合作共同推进临床验证和产品注册。



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