高容科技：软硬件并进研发，填补国内肿瘤穿刺介入手术机器人空白

“一次肿瘤介入手术至少需要经过医疗影像引导、医生读图确认病灶位置并规划手术路径，以及依靠自身经验对患者病灶进行穿刺（盲穿）三个过程。传统治疗流程较长，且手术操作对于医生经验的依赖程度非常高。这不仅影响医疗公平性，也无法保证手术安全性及肿瘤消融效果。”高容科技（上海）有限公司（以下简称“高容科技”）技术合伙人彭德宁博士告诉动脉网。

手术操作依赖于三甲医院中少数经验丰富的医生，有限的医疗资源不能确保更大范围人群享受公平和优质的医疗待遇；穿刺过程中容易碰触到其它组织器官，安全性难以保证；手术时间长，医务人员可能人手不足；针对肿瘤的消融效果无法进行实时评估，实际手术中存在肿瘤残留风险，是长期以来存在于传统CT引导下的穿刺手术中的四大问题。

近年来，随着医学影像技术及介入技术的发展，以微创、准确和有效为特点的影像导引下介入治疗方法，如肿瘤介入医疗机器人、影像导航辅助定位穿刺系统等应运而生，为肿瘤介入手术中的痛点问题提供了解决方案。新技术的诞生、国产研发势力的崛起，以及治疗手段的变更，无疑将使得手术操作更便捷、精准，患者术后并发症更少发生，同时减少治疗时CT扫描次数和辐射剂量，缩短手术时间。

高容科技是动脉网近日了解到的一家以医疗影像引导的手术机器人为基础，为医院提供术前规划、术中导航、术后评估等相关手术智能化服务，以及微创介入手术整体解决方案（互联网+软件+硬件）的高科技企业。公司的第一款产品为肿瘤微创介入手术机器人，在成立两年时间里，公司快速实现了人工智能技术平台化，并基于此实现了手术机器人产品的多轮迭代。

区别于常见的基于协作式机械臂手术机器人解决方案，高容科技的手术机器人从机器人本体到控制软件、解决方案，均具有完全独立知识产权。通过与手术场景的深度结合，该手术机器人能够精确、快速的辅助医生完成手术，既解决了在临床过程中依赖人工经验等问题，又提高了手术效率，同时降低了手术风险。

对此，彭德宁博士解释到：“我们的研发思路是结合穿刺手术医疗场景，然后根据这个场景去开发软件和硬件。即机器人系统与内置完全围绕经皮穿刺医疗场景来设计，并保持软硬件的持续迭代。软硬件是互配合且互为补益的。”

高容科技认为手术发展存在两大趋势，即内科手术外科化（肿瘤介入），以及外科手术微创化（精准定位）。并延此认知，以自研的AI中台为核心，构建了两大类核心产品（辅助诊疗规划系统、穿刺机器人系统），服务三大手术场景（术前影像规划、术后影像评估、微创介入手术）。

传统CT引导下的肿瘤介入手术需要经过CT扫描、进针、CT扫描、手术操作、CT扫描等过程，且手术行为与CT扫描需要反复多次进行。高容科技通过自主研发机器人定位系统和计算机视觉定位技术，实现活检/消融手术的实时定位、导航、穿刺。

高容科技所研发的机器人系统能够随病人进入CT，在进针和穿刺手术阶段，实时显示穿针尖位置，并将该位置显示效果融入到CT扫描与病灶三维重建的混合图像中，来计算消融范围与消融时间。医生则能够远程控制针的穿刺深度和角度，控制机器人导头进行穿刺手术。

2020年10月，高容科技完成了第一代功能机测试，经过迭代后并在次年完成了第三代样机量产。如今，高容科技已与多家全国知名的三甲医院展开合作。

在肿瘤穿刺介入手术机器人领域，国外只有XACT Robotics等少数几家公司能够提供此类产品。高容科技的肿瘤穿刺介入手术机器人，将有望填补国内肿瘤穿刺介入手术机器人空白。

▶ 辅助诊疗规划系统：3D可视化组织器官，实现术前精准定位

除手术机器人系统外，高容科技还开发了辅助诊疗规划系统等配套产品，覆盖术前规划、术中导航及术后评估等三大手术场景。

通常情况下，微创介入手术通常需要借助影像学方法通过对患者解剖结构的呈现，利用空间定位和导航技术导引手术器械对病灶进行治疗。

高容科技所研发的影像导航辅助定位穿刺系统融合了影像与导航定位技术，辅助诊疗规划系统借助机器学习、计算机图形算法、3D渲染技术等，对医疗影像数据进行处理和分析计算，对组织器官的结构形态和空间分布等进行描述和解释，实现直观准确的3D可视化呈现。

产品主要包含CT影像分割模块和术前规划模块。以肺部为例，CT分割算法通过深度学习算法和传统医学图像算法，将肺自动分割为气管、支气管、左右肺、5个肺叶、18个肺段，动脉、静脉自动分割以及结节的自动定位等。术前规划模块则支持根据前面分割算法的结果来对肺部的3D图像按部位进行渲染，对渲染得到的3D图像进行手术仿真以及手术路径优化，其中手术路径优化通过路径优化函数实现。最终得到的术前规划模型支持无缝导入实时术中导航软件中。

软、硬件同步开发，2019年成立，不到三年便实现产品多次迭代……高容科技将自身的技术研发实力归结于团队。

公司创始团队来自美国梅奥诊所、复旦大学、上海交通大学、美国通用电气等业内领先的医疗、科研机构及公司，同时公司还在北美建有研发中心。公司团队既有在世界顶级医疗机构临床研究的背景，也有在一流的医疗器械公司产品落地的经验。创始团队过往的经验包含了研发了多个通过FDA认证的产品以及多项相关领域的专利以及申请。

对于经皮微创手术场景的了解，以及创始团队过往的临床与产品落地经验，为公司技术路线规划、产品发展方向打下了坚实基础。而高容科技研发团队临床与学术研究的背景，则使得企业能够对产品进行稳步迭代。

对此，彭德宁博士谈到：“高容科技团队执行力非常强，在我看来这是非常了不起的一件事情。我们都很享受一起研发软硬件产品的过程，整个团队业因此士气高昂。”

自2015年国务院办公厅发布《中国制造2025》，并提出提高医疗器械的创新能力和产业化水平，重点发展影像设备、医用机器人等高性能诊疗设备，全降解血管支架等高值医用耗材，可穿戴、远程诊疗等移动医疗产品。到如今工信部发布《医疗装备产业发展规划(2021-2025)》征求意见稿，鼓励手术机器人在重大疾病治疗中的规范应用。再到政策鼓励将手术机器人纳入医保，以有效改善价位问题。可见手术机器人发展机遇已至。

据Forst&Sullivan数据显示，2020年经皮穿刺手术机器人市场规模为1.4亿元，预计到2026年将增长至17.1亿元，2016-2026年复合增长率为36.9%。

关于未来，彭德宁博士谈到：“我们要打造的是一个医疗服务平台。不止手术机器人，我们还会围绕基于医疗影像引导的微创手术场景，为病人以及医院提供术前规划、术中导航、术后评估等一体化的闭环服务。”

站在机遇面前，高容科技围绕微创手术场景，着力开发医疗影像引导下的手术机器人系统。