【可轉(zhuǎn)彎超聲刀】技術(shù)——科技部國家重點研發(fā)計劃重大突破

【可轉(zhuǎn)彎超聲刀】技術(shù)——科技部國家重點研發(fā)計劃重大突破

近日，由深圳市世格賽思醫(yī)療科技有限公司牽頭承擔(dān)的科技部國家重點研發(fā)計劃項目取得了突破性進(jìn)展。經(jīng)過多年的潛心研發(fā)，課題組達(dá)成了各項技術(shù)指標(biāo)，成功攻克了可轉(zhuǎn)彎超聲刀的技術(shù)難題，成為掌握該技術(shù)并實現(xiàn)實際應(yīng)用的團(tuán)隊。

在現(xiàn)代外科手術(shù)向微創(chuàng)化發(fā)展的進(jìn)程中，超聲手術(shù)刀憑借其獨特的高頻振動切割原理，實現(xiàn)了組織蛋白的瞬時分解與血管同步凝閉的完美結(jié)合。相較于傳統(tǒng)電刀的電流灼燒或機(jī)械剪刀的物理切割，這項創(chuàng)新技術(shù)可將術(shù)中出血量大幅降低，減少術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生概率，在普外、肝膽、婦科等多個外科領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。特別是在腹腔鏡、機(jī)器人手術(shù)等微創(chuàng)技術(shù)的推動下，超聲刀已成為現(xiàn)代外科手術(shù)不可或缺的醫(yī)療器械之一。

▍技術(shù)痛點：催生創(chuàng)新需求 

傳統(tǒng)超聲刀雖具有優(yōu)勢，但其刀頭的“單維度”操作模式在復(fù)雜手術(shù)場景中日益顯現(xiàn)局限性。在狹小術(shù)野操作時，為達(dá)到手術(shù)效果，醫(yī)生需頻繁調(diào)整器械角度，這一過程增加了操作難度，更導(dǎo)致了手術(shù)時間的延長。此外，現(xiàn)有設(shè)備與智能手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)的適配度不足，制約了智能化醫(yī)療領(lǐng)域的深度發(fā)展。

為解決這些局限性，行業(yè)亟需一種具備多自由度運動能力的超聲手術(shù)刀，以提供更大的操作靈活性，提高醫(yī)生的精細(xì)化操作水平，并進(jìn)一步拓展其在不同臨床手術(shù)中的應(yīng)用。

▍破局之道：多自由度超聲刀系統(tǒng)

多自由度超聲刀是一種全新的超聲手術(shù)刀形態(tài)，它在傳統(tǒng)超聲刀的基礎(chǔ)上增加了刀頭彎轉(zhuǎn)能力，讓醫(yī)生能夠根據(jù)手術(shù)需求調(diào)整切割角度，在狹窄或復(fù)雜的解剖區(qū)域內(nèi)更靈活地操作，從而大幅優(yōu)化手術(shù)路徑，減少醫(yī)生的操作負(fù)擔(dān)，提高手術(shù)效率，帶來更好的患者體驗。

刀頭的偏轉(zhuǎn)和俯仰夾角可達(dá) 90°

（ 在不同手術(shù)角度下有較好的靈活性和穩(wěn)定性 ）

由于結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，原有的超聲能量傳輸方案難以直接適配。因此，如何在實現(xiàn)刀頭多自由度運動的同時，確保超聲能量的高效傳輸，維持穩(wěn)定的切割與凝閉效果，仍然是研發(fā)過程中需要攻克的問題。

盡管市面上有多家公司提出相關(guān)概念設(shè)計，但迄今為止，仍未見有同類產(chǎn)品商業(yè)化。

▍世格賽思：牽頭承擔(dān)科技部國家重點研發(fā)計劃項目

深圳市世格賽思醫(yī)療科技有限公司，憑借其在醫(yī)療器械研發(fā)領(lǐng)域的堅實基礎(chǔ)和創(chuàng)新實力，成功贏得了國家重點研發(fā)計劃“診療裝備與生物醫(yī)用材料”專項的青睞，牽頭承擔(dān)“全電動多自由度智能超聲手術(shù)刀系統(tǒng)研發(fā)”項目。此舉旨在推進(jìn)多自由度超聲刀技術(shù)的進(jìn)步，突破關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，開拓創(chuàng)新性的臨床應(yīng)用領(lǐng)域。

▍重大突破：三大技術(shù)難題

世格賽思承擔(dān)的“全電動多自由度智能超聲手術(shù)刀系統(tǒng)研發(fā)”項目，致力于跨越傳統(tǒng)超聲刀的技術(shù)限制，開創(chuàng)一款集高靈活性、高精度、高穩(wěn)定性于一身的新一代超聲手術(shù)刀。該項目的目標(biāo)是實現(xiàn)刀頭的多自由度運動，使其能夠游刃有余地應(yīng)對各種復(fù)雜的手術(shù)場景，同時確保超聲能量的高效、穩(wěn)定傳輸，從而大幅提升手術(shù)的精確度和安全性。為了實現(xiàn)技術(shù)指標(biāo)，團(tuán)隊需要提高壓電陶瓷材料的能量轉(zhuǎn)換效率，提高超聲換能器的能量轉(zhuǎn)換效率，控制整體的工作溫度，為了滿足臨床應(yīng)用還需要降低換能器及刀頭的長度和直徑等等。截至目前，該項目已取得突破性性進(jìn)展。世格賽思在解決多項技術(shù)難題方面取得了重大突破，并成功研制出了具備多自由度功能的第二代樣機(jī)。這一成果不僅將前沿技術(shù)概念轉(zhuǎn)化為可供臨床應(yīng)用的實際產(chǎn)品，也為相關(guān)技術(shù)的后續(xù)發(fā)展提供了寶貴的實踐經(jīng)驗。

▍實驗驗證：推動臨床應(yīng)用進(jìn)程

近日，世格賽思的多自由度超聲手術(shù)刀已在上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院成功進(jìn)行了動物離體實驗。實驗結(jié)果顯示，該設(shè)備能夠穩(wěn)定輸出超聲能量，并在多個角度下實現(xiàn)切割與高效凝閉，證明其在臨床應(yīng)用中的可行性與穩(wěn)定性。

通過此次實驗，團(tuán)隊進(jìn)一步優(yōu)化了刀頭的運動控制系統(tǒng)，提高了轉(zhuǎn)彎結(jié)構(gòu)的靈活度，減少機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來的轉(zhuǎn)彎端長度，并驗證了其在微創(chuàng)手術(shù)中的實用價值。這一重要進(jìn)展為下一階段的臨床試驗奠定了堅實基礎(chǔ)。世格賽思希望通過這一探索性成果，為行業(yè)帶來新的思路與啟示，助力技術(shù)的進(jìn)一步創(chuàng)新和完善。

▍未來展望：創(chuàng)新智能醫(yī)療裝備發(fā)展

多自由度超聲刀的研發(fā)，是超聲手術(shù)刀技術(shù)發(fā)展的重大突破。隨著世格賽思“全電動多自由度智能超聲手術(shù)刀系統(tǒng)研發(fā)”項目的不斷深入，一幅幅嶄新的手術(shù)畫面正逐漸展現(xiàn)在世人面前。從概念設(shè)計到實物原型，從不可能到變?yōu)榭赡?，每一步都凝聚著世格賽思團(tuán)隊的心血與智慧。

未來，世格賽思的超聲刀技術(shù)將逐步拓展至與手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)的無縫集成。這將實現(xiàn)手術(shù)過程中超聲刀與機(jī)器人臂的高度協(xié)同，進(jìn)一步提升手術(shù)的精度和自動化水平。手術(shù)機(jī)器人能夠在操作過程中提供穩(wěn)定、精確的支持，而多自由度超聲刀則能在高自由度的運動范圍內(nèi)完成復(fù)雜的切割和凝閉任務(wù)，特別是在狹窄或復(fù)雜的解剖結(jié)構(gòu)中，能夠提供更為靈活的操作選擇。

與此同時，世格賽思還在進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計，努力將超聲刀的轉(zhuǎn)彎段縮小，提升設(shè)備在狹窄空間中的靈活性，在第三代樣機(jī)中，團(tuán)隊已將轉(zhuǎn)彎段縮短為第二代樣機(jī)的一半以下。這一創(chuàng)新將使其能夠適應(yīng)更復(fù)雜的手術(shù)需求，在高精度、高難度的微創(chuàng)手術(shù)中，發(fā)揮更大作用。

▍關(guān)于世格賽思

世格賽思專注于微創(chuàng)外科技術(shù)及其創(chuàng)新應(yīng)用，建立了醫(yī)用金屬材料、高分子材料和人工智能算法三大技術(shù)平臺，開發(fā)了外科器械和外科耗材兩大產(chǎn)品線。公司成功解決了醫(yī)用高性能鈦合金材料、高性能壓電陶瓷材料以及人工智能超聲發(fā)生器算法等關(guān)鍵技術(shù)難題，推出了智能超聲手術(shù)系統(tǒng)及多個植介入外科創(chuàng)新耗材。

目前，公司牽頭承擔(dān)了國家科技部重點研發(fā)計劃和深圳市技術(shù)攻關(guān)重點項目，發(fā)表了兩篇國際高水平學(xué)術(shù)論文，并申請了140余項國內(nèi)外專項。我們秉持著改善人們的健康與生活質(zhì)量的愿景，堅持立足臨床，賦能醫(yī)生，造?；颊?，致力于為國家醫(yī)療事業(yè)做出積極貢獻(xiàn)。