新闻纵深｜探访“新”力量①：当机器人走进脑血管

整理/河北日报记者 魏雨 制图/展茂光

编者按

加快形成新质生产力，离不开创新技术的转化应用。

依靠创新驱动，近两年来河北一些产业领域出现一批新生力量，有的刚刚萌生，有的日渐强壮，都在为推动经济高质量发展贡献力量。

河北日报今起推出“探访‘新’力量”系列报道，到企业一线去探访感受这种成长，敬请关注。

2021年7月29日，在河北医大一院，医生术前检查机器人设备。（本报资料片）史文宝供图

■ 阅读提示

让机器人给人做手术，还是在血管部位最复杂的脑血管，是一种什么体验？

位于保定中关村的一家企业，就在去年上市了这么一款机器人，能够进入人的脑血管进行造影手术，成为国内外同行中的“独一份”。

从它落地到今天，已经在超过260例手术中大显身手。

这个神奇的机器人是如何诞生的？它将如何改变我们的生活，又将为产业开启怎样的新空间？近日记者来到这家企业一探究竟。

■ 误差从5毫米降到1毫米

今年2月，易度河北机器人科技有限公司收到省科技厅批复，公司申报的血管介入机器人创新应用场景，批准落地。

“这意味着，我们的手术机器人即将开启上市后的大规模临床应用。”公司负责人史文宝说。

时间回到一年前。

2023年3月，易度公司研制的脑血管介入手术辅助操作系统，成为国内首个获批上市的血管介入机器人，这也是世界上第一台获批的脑血管介入机器人。

手术机器人，如今在外科手术中应用很广，但血管机器人还鲜有应用。

“因为它的制造难度太大。”史文宝说，用机器人在狭窄的血管中完成一系列动作，犹如“螺蛳壳里做道场”，对操作的精度、安全性要求极高。

易度公司董事长、北京天坛医院神经介入科主任李佑祥，是国内神经介入领域的顶尖专家。“要做就做最难的。”2017年，他带领团队开始研发血管机器人，而且挑战的是最复杂的脑血管领域。

研发团队的目标，是打造一款脑血管造影手术机器人。脑血管造影手术，通俗来讲，就是将导丝、导管伸进人的血管中，制造出一条通路，然后注入显影液，让血管回路在X射线下清晰可见，医生据此观察病变情况。这款机器人就是要以机械代替人手，完成上述操作。

研发要解决的核心问题，是机器人如何平稳、精确控制导丝和导管的运动。

“人体内的血管如同支流遍布的河流，导丝、导管要在宽窄不同的‘河流’中穿梭，还要完成诸如‘翻越’等动作。”研发团队负责人李浩敏说，脑血管造影手术中，导丝、导管从大腿根部血管进入人体内，最终抵达头部血管。沿途穿越的血管，最粗处直径2到3厘米，最窄处仅3到5毫米。

在手术中，如果导丝、导管失控，轻则损伤血管，严重的会造成血管破裂、血栓，甚至死亡。

“安全性要通过控制推进速度和力量实现。”李浩敏说，研发团队经过大量仿真实验，确定了速度和推力的安全值，机器人的运行始终处于安全区间。

真正的困难，是对导丝、导管前进后退精度的把控。

一个有经验的医生，可以准确完成导丝和导管的进退、旋转等动作，但机器人要做到这些不容易。用李浩敏的话说，相当于让人戴上手套，或者用镊子夹住导丝、导管操作。

1.0版用于控制导丝、导管的夹持器被设计出来了，最大误差5毫米。这个结果难以被团队接受。

在史文宝的办公室，摆着一个最新迭代的5.0版夹持器，是一套高精度多级传动装置。

“要达到高精度，需要每一级传动都准确，接近零误差。此外，在材料使用、零部件加工和组装中，每一个环节都近乎完美才行。”史文宝说。

但实践中面对的常常是矛盾。

“比如，导丝的头部位置是软的，太硬会伤到患者的血管。但如果想要导丝精确位移，它就必须够硬，才能便于控制。再比如，对导丝的夹持，要达到稳定效果，就要夹得紧一些，但这样会伤害器械表面的涂层。”史文宝说。

研发团队在不同选择间博弈，反复改进装置，最终，经历5次大迭代、近20次小改进后，夹持器误差被控制在1毫米内。

■ 260多例手术为远程医疗提供了可能

3月9日11时，河北医大一院门诊楼三楼一间手术室的灯熄灭了，一台持续40分钟的脑血管造影手术结束。神经外科主任李聪慧穿着近30斤重的铅衣走出手术室。脱下铅衣，他衣服的内衬早已被汗水浸透。

医生穿着铅衣，是为了防范X射线造成的伤害。这样的重负下，如果一天做3台手术，医生常常累到虚脱。

制造一款手术机器人，将医生从繁重的手术中解放出来，是研发团队的初衷之一。

在易度公司的无菌车间，手术机器人样机被试制出来。2019年12月19日，这台机器人迎来第一例真人手术的检验。

当天，北京天坛医院一间手术室，一位患者和他的机器人“朋友”在室内。手术室外的操作间则挤满了人，除了隔空操作的医生，还有研发团队成员。

手术开始了。医生通过推拿手柄的幅度，控制导丝、导管运动。在影像屏幕上，导丝、导管进退自如，灵活转向。40分钟后，机器人顺利完成全国第一例脑血管造影手术。

然而，真正投入市场，这款机器人还需要经过大样本手术的检验。在北京朝阳医院、河北医大一院、山西人民医院，这款机器人先后完成260多例手术，其中在河北医大一院完成120例。

“我印象很深的是，河北医大一院的一位医生说，这是一个革命性的产品，医生坐在手术室外操作，不只减轻了医生的负荷，还让医生有足够的精力为更多患者提供更高质量的手术。”史文宝说。

260多例手术中，如果顺利，手术时长能缩短至20分钟，大约是人工手术时长的一半。史文宝觉得，让患者在有害辐射的环境中少待一会，自然也是好事。

手术机器人如果广泛应用，还有更大的意义。

在这款机器人的研发中，团队突破了远程操作的技术瓶颈，这为通过机器人实现远程医疗提供了可能。

研发团队曾针对心脑血管领域医疗资源分布做过一次市场调查。“一个现实的情况是，我国区域医疗资源存在分配不均的问题。”李佑祥说，尤其体现在医生水平差距上。

而手术机器人的动作是标准化的，机器人的使用，可以很大程度上弥补因医生水平问题导致的医疗服务差距，患者即使在偏远地区，也能享受高质量的手术。

“脑卒中的治疗，有黄金6小时的概念。但空间的阻隔，常常让患者错失治疗时机。如果当地医疗机构有手术机器人，医生就可以通过远程手段操控机器人为患者手术，让患者得到及时救治。”史文宝说。

■ 开启一条高端医疗机器人赛道

260多例手术，不但让易度公司拿到了通向市场的许可，更重要的是，通过手术获得的临床数据，将成为企业制定行业标准的依据。

“这款手术机器人的问世，证明机器人作为医生手和眼的延伸是可行的。”史文宝表示，公司接下来的一项重要工作，就是参与血管介入机器人行业标准制定，成为行业的引领者。

从脑血管造影手术机器人开始，开启的将是一条高端医疗机器人的赛道。

“我们的设想是，以这款机器人为平台，不断拓展、延伸它的功能。比如，在应用范围上，可以从脑血管扩展到心脏血管，进而扩展到外周血管。在功能上，发展取栓手术机器人、支架放置手术机器人等。”李浩敏透露，用于治疗的血管介入机器人，公司已经进入研发阶段。

在史文宝看来，血管介入领域包含了丰富的应用场景，这台脑血管造影手术机器人，充当了开路先锋的角色。

“在产业规划上，我们计划围绕血管介入机器人，建立全产业链生态布局，包括产品使用培训、产品服务、耗材生产等。”史文宝说，这是一个未来产业。

李浩敏在对未来产品的构想中，计划在现有机器人架构上加入“影像导航系统”，将CT等仪器的成像信息与机器人做深度交互。这样，机器人就有了人体的GPS信息，可以实现在人体内的“自动驾驶”，医生或许不需要参与手术。

李浩敏以脑血管造影手术机器人举例，如果是医生做手术，需要用眼睛观察成像信息，据此判断位置。由于人的眼睛和大脑处理的信息有限，成像信息是被精简过的，三维图像变成了二维。如果换作机器人做手术，所有的信息全盘接受，这会让机器人的判断比医生更精确。

“如果说，现在的手术机器人是在努力达到医生的操作水平，那么当有一天，机器人可以在信息收集、处理上发挥自己特长时，它将展示出超越医生的能力。”李浩敏说。

■ 促成“河北转化”的关键因素

机器人产品即将大规模临床应用，眼下，易度公司正在紧张地做着各项准备工作。史文宝很忙碌，与北京研发团队的沟通也日益频繁。

“每周二早晨，我都要坐高铁去北京，单程41分钟，9点到10点在北京开会，开完会再回保定，不耽误下午上班。”史文宝说。

2018年，易度公司在保定中关村成立。它的使命是服务机器人研发，并为产业化做准备。

作为“京津研发、河北转化”的项目，易度落户河北，首先看中的就是地缘优势。

“当初，我们一度想要落户长三角，那里产业基础好，招商力度也大。不过，距离北京研发团队太远，工程师频繁往返两地，太折腾，工作也没有效率。”史文宝说。

对项目落地，保定高新区和保定中关村表现出足够的重视。

易度到来之前，保定中关村为其配置了1200平方米的洁净厂房，让企业拎包能入住、进门就生产，并为其提供5年免租金的优惠。保定高新区还为团队提供了100万元奖励资金。

随着易度机器人产品研发、转化落地，与本地产业的深层次融合逐渐展开。

易度的机器人产品，需要机械、电气、软件等产业配套。而保定当地相关的制造业产业链较为完备，制造机器人的许多核心零部件都可以实现本地化。

在与易度公司的合作中，保定中关村的优势显现出来。

“机器人在产业化的过程中需要突破一些技术瓶颈。我们有几百家创新企业和科技公司，可以与易度进行联合研发。”保定中关村创新中心负责人张曙光表示，易度已经和中关村多家企业达成合作，开展血管介入领域的新材料、新技术攻关。

“从长远考虑，保定的制造业基础可以为产业化提供上游配套，华北电力大学等高校能提供技术转化的人才。在保定中关村带动下，当地的创新基础也具备。‘北京研发、保定转化’是一种优势互补、高效率合作方式。”史文宝认为。（河北日报记者 魏雨）

■快评

让转化通道再畅通些

我省各地吸引京津成果转化和企业落户政策中，资金奖补、用地支持、租金减免等措施，几乎成了标配。

为吸引易度公司落户，保定当地政府部门出钱装修，场地建好了请企业联合验收。此外，还帮企业跑政策、办手续、申请奖补资金等。

科技成果落地转化是一个复杂的系统。除了硬件设施、有效政策供给外，企业发展的软件环境、长远需求都要时刻关注。做到这些，才能更好畅通“京津研发、河北转化”通道。

例如，科技成果转化中，企业需要上下游配套，需要突破实际生产中的技术难点。当地有没有资源，谁来协调这些资源？

还有，随着科技成果转化逐渐深入，企业的新需求会不断出现。比如，当地是否能提供经验丰富的技术工人？对这一问题如何解决，是否可以借助校企合作、长链条人才培养模式，或是跨区域人才引进。这些都是在探索“京津研发、河北转化”的长效机制中应该考量的。

文/河北日报记者 魏雨

■记者观察

机器人快跑

说起机器人，河北不陌生。

起步于上世纪90年代的唐山机器人产业基地，是国家火炬计划特色产业基地中第一个机器人基地，也是国内机器人产业基地中第一个“国家队”成员。

发展到今天，唐山消防机器人、巡检机器人、焊接机器人，市场占有率均居全国第一。

此外，廊坊、保定、沧州、石家庄等地，也相继布局机器人产业。

河北机器人跑得不算慢。但放眼全国，一场机器人产业大竞跑已然展开。

2018年底，《江苏省机器人产业发展三年行动计划》提出，2020年实现机器人产业产值1000亿元，年均增长35%以上，自主品牌工业机器人年产量达1万台。短短几年，这些目标已经顺利达成，江苏机器人产业规模和企业数量均跻身全国第一方阵。

不仅体量大，江苏省各地还纷纷瞄准新风口加速布局。比如，无锡正在积极抢占人形机器人新赛道。

不只是江苏，上海、浙江、广东等省市也出台促进机器人产业发展的政策，随后便涌现出一批突破“卡脖子”技术、自主创新能力强的机器人企业。

在国内机器人产业新格局下审视，有行业人士提出，河北机器人要加快迈向产业链高端，提高产业集中度和规模。特别是尽快提升创新能力，强化对核心技术的掌握。

同时，就未来机器人产业发展，业内越来越关注医疗、养老、家居等领域服务机器人的需求，这些将成为行业最具潜力的增长点。

如今，我们正在迎来机器人时代。据工信部消息，我国将加快布局人形机器人等前沿领域，计划到2025年，初步建立人形机器人创新体系；2027年，综合实力达到世界先进水平，成为重要的经济增长新引擎。

站在新一轮竞争的起跑线上，河北机器人期待能有新的超越。

就在不久前各市召开的两会上，作为机器人产业聚集地的唐山市明确提出，以“有中生新”带动强链成群。

这个“新”，直接瞄准了机器人前沿技术。今年，唐山要加快建设机器人产业创新平台，构建“政企学研金”创新联合体，争取国家实验室、技术创新中心在当地布局，建好机器人产业技术研究院，发掘更多“机器人+”应用场景。

而去年出台的《河北省支持机器人产业发展若干措施》，也描绘了河北机器人创新路线图：重点在强化科技创新方面发力，包括持续加大研发支持力度，每年实施5项以上重大技术创新项目；围绕机器人产业提档升级需求，新建一批重点实验室、技术创新中心、工程研究中心、企业技术中心等创新平台。

追赶机器人新浪潮，河北在向“新”发力！

文/河北日报记者 姜艳