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1966年，一部名为 Fantastic Voyage《奇异的旅程》的科幻电影讲述了五名潜艇船员缩小身躯，冒险进入了一位受伤的科学家的身体，修复他损伤的大脑。
科幻电影《奇异的旅程》
2014年，两位麻省理工学院的毕业生受到这部电影的启发，开始琢磨怎样真的能让外科医生“穿梭”到患者的体内操作手术。为此，他们创立了Vicarious Surgical，一家将VR技术结合于微创手术机器人的公司。
通过 Vicarious Surgical 的仿生机械臂和虚拟现实技术，外科医生犹如被传送到病人体内，透过器官内部的视野，灵活地进行精细的手术操作。
连接VR头显的Vicarious Surgical手术机器人
Vicarious Surgical独特的方案吸引到了比尔·盖茨的Gates Frontier Fund以及 Innovation Endeavors、AME Cloud Ventures 等知名投资机构入股，2021年9月在纽交所SPAC上市，估值11亿美元通过 ，募资$4.6亿美元。
Vicarious Surgical背后的创始人有何来头？这款VR外科手术机器人为何拥有如此大的吸引力？它又有怎样的前景？今天前哨科技将与你一起揭晓。
1.资源+技术驱动：创二代的创新之路
想将科幻电影变成现实的两位麻省理工学院毕业生是 Adam Sachs 和 Sammy Khalifia。本科期间，Adam 攻读机器人技术与生物医学工程，Sammy 攻读机械工程，两位同学毕业后在苹果公司工作了一段时间。在决定入局手术机器人产业后，Adam 和 Sammy 联系上了拥有30年腹腔镜手术经验的 Dr. Barry Greene，三人一拍即合，联合创立了Vicarious Surgical，主攻腹部手术机器人。
Vicarious Surgical创始团队
这个创始团队来头不简单。作为Vicarious Surgical的CEO， Adam 是个名副其实的创二代。Adam 的母亲是一名建筑师，父亲 Ely Sachs 是 MIT 的教授，也是先进3D打印技术公司 Desktop Metal 的联合创始人之一。
在家人的熏陶下，Adam 从小就对设计与工程感兴趣，对前沿科技的进展相当敏锐。Vicarious Surgical的诞生也并非完全源自于 Adam 和 Sammy 基于《奇异的旅程》的一场突发奇想。由于本科时在生物医学工程领域有研究，Adam 时常跟外科医生打交道，深刻理解外科医生身心上的疲累。同时，2014年前后，VR掀起了一番浪潮，在个人经历和新技术的催生下，Adam 与他的同学 Sammy 便逐渐产生了用VR赋能手术机器人的想法。
成立Vicarious Surgical后，Adam 及他的创始团队凭借着他们丰富的人脉资源和硬核的专业技术背景，逐渐建立起来了一个强大的董事会，获得了许多投资大佬们的青眯。
2.找到痛点变革手术机器人产业
Vicarious Surgical的方案如此受关注，很大一部分原因在于他们的方案戳中了传统手术机器人的3个关键痛点：
第一，主流手术机器人操作方式并不灵活，医生学习成本很高，往往需要单独培训；
第二，因为操作不灵活，配备手术机器人后也没有立竿见影的效果，病人术手并发症发生率不能快速降低；
第三，也是最关键的一点，设备价格贵、占地面积大。一台手术机器人定价200万美元左右，国内能买到2000万人民币，每次打开还要另行支付“开机费”，几个门槛共同作用，只有大医院才用得上这个新玩意。
这样一个十年未变的行业中，新技术才有颠覆的可能。Vicarious Surgical正是希望能够从降低手术机器人成本+VR技术的方案切入到行业里，把微创腹部手术普及化。
首先，Vicarious Surgical手术机器人配备两条手术臂和一个摄像头。每条手术臂分别装有28个传感器，9个解耦执行器达到9个自由度，完全映射外科医生手腕、手肘、肩部关节的移动。
传统手术机器人主要靠手指控制，操作幅度有限，每次手术前，医生都需对机器人的摆放角度及运动步骤进行设计。Vicarious Surgical的两条手术臂如同外科医生双臂的迷你版克隆，能够自由达到腹腔任何角落操作。
传统手术机器人只能用手指操作
其次，Vicarious Surgical机器人采用单端口设计，将手术切口从 2.5 cm 降到 1.5 cm，减少为手术开口过多引发的并发症。
传统手术与Vicarious Surgical的腹壁修复对比图
连接上VR头显后，手术机器人360º视野摄像头便与外科医生头部的转移及眼球的移动同步，自动调节光照和聚焦，实时呈现出患者腹腔内的4K 3D画面，医生也不再需要像操控传统手术机器人那样将脸一直贴在显示器上，能专注精密操作。
根据头部移动的360º摄像头
最后，Vicarious Surgical将传统手术机器人设备由控制台、机械臂、三维成像系统组成的“三件套”简化为“两件套”，手术臂集成至病人推车 ，三维成像系统集成至控制台 ，提升了便携性，设备可以被推到不同病房，医院也不用为设备专门搭一间手术室。
将传统的“三件套”简化成“两件套”
为了控制成本，上游采用聚合物纤维电缆的3D打印和注塑零件，将上游端的零件成本压低5-10倍。通过这些方式，Vicarious Surgical计划将目标售价控制在120万美元，要做到腰斩的水平。
3.颠覆手术机器人产业的未来？
目前手术机器人行业，Intuitive Surgical的达芬奇手术机器人占据市场的绝对垄断地位。
达芬奇机器人2001年就投入临床使用，通过2000多项专利积累建立了技术护城河，大部分医院外科医生也适应了达芬奇的操作习惯。
Vicarious Surgical人性化设计， 让手术臂与医生双臂同步
Vicarious Surgical的低成本、高灵活的方案能否成功挑战达芬奇机器人呢？
其实最终的成功还是取决于它是否能够拿下FDA审批，美国医疗行业的关键壁垒。美国FDA医疗设备申请主要分为两种：510(k) 和 De Novo。申请 510(k) 的设备必须与一类已经合法入市的设备有实质等同的性能特征和使用目的，也就是同类产品；申请 De Novo 则表明设备是市面上暂未出现的新设备。
Vicarious Surgical原本计划2023年底递交腹壁疝手术FDA 510(k)申请，但Adam Sachs解释道，由于Vicarious技术上与FDA已批准的医疗设备存在巨大差异，公司将延迟FDA申请，于2024年底以De Novo的形式进行FDA审批。
从 510(k) 转向 De Novo，可以看出，Vicarious Surgical打算以颠覆性的姿态在手术机器人产业中取胜，但这也意味着Vicarious的非传统打法的相对风险高。于此同时，Vicarious还计划为腹股沟疝、胆囊切除、子宫切除术进行临床试验。
Vicarious Surgical前不久与美国和英国182家医院的医疗服务供应商HCA Healthcare以及美国北俄亥俄的医疗组织University Hospitals (UH)签署了卓越中心合作协议。
两家机构都会参与到Vicarious Surgical的产品设计过程中，让Vicarious更好地了解手术流程、给予反馈并协助Vicarious拿到FDA批准。
按照Vicarious Surgical的预估，他们能够在2024年左右获得批准，在科技前哨的小伙伴看来，这个计划实现的可能性很低，还需要关注明年具体临床测试的结果。
如今的手术机器人行业，除了Vicarious Surgical外，Medtronic, 强生医疗, Asensus Surgical等多家手术机器人公司都在入局，随着技术门槛逐渐磨平价格战不可避免，市场扩张也有望来临，5年之后说不定我们就能看到手术机器人成为医院标准配置！
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