VR头显+仿生机械臂,挑战2000万一台的手术机器人?

文/VR陀螺 小钻风

1966年,电影《奇异的旅程》获奥斯卡金项奖,在这部电影当中,5名医生将自己缩小进入患者体内进行手术治疗。

几十年过去,两名麻省理工学院(MIT)的学生受这部电影的启发创立公司Vicarious Surgical,真的研发了能在人体内进行手术的微型外科手术机器人。

这款结合了VR技术的外科手术机器人吸引了包括比尔·盖茨、雅虎创始人杨致远、Google前CEO埃里克·施密特等众多知名投资人,并于前不久宣布计划纽交所上市,拟募资4．6亿美元。

Vicarious Surgical这款VR外科手术机器人有何特殊之处?为何会有如此大的吸引力?  

VR手术机器人,两位MIT小伙让科幻电影中的医生来到现实  

2014年,受科幻电影启发的麻省理工学院学生亚当·萨克斯(Adam Sachs)和萨米·哈利法(Sammy Khalifa)毕业后,与拥有30年腹腔镜手术经验的医学博士巴里·格林成立了Vicarious Surgical。

亚当在麻省理工学院学习了机器人技术与生物医学工程,并在苹果从事iPhone的制造工作。萨米此前在苹果公司担任产品设计工程师,之前担任生物医学设计工程师,在麻省理工学院攻读的是机械工程学。

成立公司后,团队很快开始从事微型人形机器人相关研究,希望手术机器人能够做到在腹腔内完成所有手术,而非局限于切口部位。

在这个研发过程中,真正使他们灵感爆发的是看到微型机器人与Oculus Rift等VR头显相结合所产生的潜力。 亚当说:“并非像阿基米德发现原理时那样灵光乍现,而是经过了两三个星期才终于有了清晰的想法。我们希望让机器人更像人类,而VR提供了这样的机会。”

该公司制作出的第一款原型机器人,可以看到,就机器臂非常小巧,灵活度与人类的真实手臂相仿。

Vicarious Surgical表示制作这款手术机器人的目的在于,提高手术的效率,提升的患者的愈后效果,并帮助降低健康医疗成本。 这款手术机器人一年多前还被美国FDA评定为有重大突破的设备。此前,马斯克的Neuralink脑机接口设备便是获得了FDA的突破性设备计划认证,即将在人类身上进行脑机接口植入实验。

目前,Vicarious Surgical已经吸引了一众知名投资者,包括比尔·盖茨、Khosla Ventures、Innovation Endeavors(由Google前首席执行官埃里克·施密特创立)、AME Cloud Ventures(雅虎创始人杨致远创立)、Singularity Holdings的投资者Neil Devani和Salesforce创始人Marc Benioff等在内。此外,全球最大的全球医疗技术公司之一的BD也参与了投资。

Vicarious Surgical投资者(图源:Vicarious Surgical官网)

一家小小的初创公司为何会受到如此多优质资源的青睐?这款VR+手术机器人又到底长什么样?

VR头显+仿生机械臂,挑战2000万一台的手术机器人? 

先从外型与尺寸来看,与传统的手术机器人不同,Vicarious Surgical手术机器人不是由控制台、手术机械臂和三维成像系统组成的标配“三件套”。

而是减化为“两件套”:病人推车与控制台,三维成像系统集成至控制台与轻便的VR头显配合使用,手术机器臂体型大大缩小,直接集成至病人推车。

图源:Vicarious Surgical官网

Vicarious Surgical手术机器人的特别之处,在于与人类相仿甚至超过人类的两只手术臂,以及与VR技术的结合,这两只手术臂将完全映射医生的两只手臂操作。

两只手臂各安装有9个解耦执行器,以让手术臂能够做到超乎寻常的灵活,Vicarious Surgical也将其称为9自由度。著名达芬奇手术机器人的手术臂为7自由度。

手术臂(图源:Vicarious Surgical)

这两条手术臂能够达到患者体内比如腹腔的任何角落。与之相比,现有手术机器人在腹腔内做手术遭遇的一大困扰,是常规手术臂难以进行腹壁的修复工作,从而导致手术失败率难以降低,一直维持在20%左右。  

传统手术臂与Vicarious Surgical手术臂对比图(图源:Vicarious Surgical) 

其结果是,外科医生与患者还需在后期进行更为复杂的修复程序,花费时间约为四、五个小时。在使用Vicarious Surgical操作的情况下,经测试,在实施腹疝修补手术时,过程不仅更为简洁,而且能将失败率降至5%。

每只手术臂安装有28个传感器,从手腕、肘部至肩膀,完全复制了外科医生的手臂。这两条手术臂将会映射外科医生自己的手臂,这意味着医生在患者体内进行手术操作,将拥有更高的施展空间,可以进行更为复杂的手术,灵活度也更高。

手术臂映射医生整条手臂(图源:Youtube)

在进行手术时,外科医生戴上VR头显,坐在控制台前面向3D显示屏,两只手术臂及其上方的摄像头会从1．5cm(1根手指的宽度约为1cm)的手术切口进入患者身体内部。

手术臂(图源:Vicarious Surgical)