全视角智能手术外视镜，国产设备研发团队有望开启可视化手术新时代

手术外视镜在国外的应用已经初具规模，而在国内还处于试用和推广阶段，并且主要依赖进口。

2023-08-09 15:03 · 动脉橙果局　罗玲　　

人类的眼睛被称为“设计的奇迹”，其复杂结构使我们能够探索、感知和理解世界。然而，人眼有着无法感知更微小世界的局限。

显微镜具有放大能力，可以帮助人类探索肉眼以外的领域。纵观现代神经外科发展的100多年历史，显微镜发挥着举足轻重的作用。但近年来高清/超清摄显系统、2D/3D内镜、新一代显微镜等可视设备相继涌现。2008年，外视镜（exoscopes）技术也应运而生，成为神经外科医生的最新装备。

手术外视镜在国外的应用已经初具规模，而在国内还处于试用和推广阶段，并且主要依赖进口。

在动脉网、VB100举办的VB-Link未来医疗专科创新解决方案挑战赛中，我们也见到了外视镜研发团队的身影。在与2023年6月举办的杭州赛区中，由中国老年保健协会神经外科学创新与转化分会推荐的一支全视角智能神经外科手术外视镜系统研发的团队突出重围，荣获“*商业价值奖”。为此，橙果局采访了该团队负责人董苗，通过他的视角了解了手术外视镜的发展历程、国内外市场以及其团队所研制的国产化手术外视镜的发展规划。

#01

外视镜：从显微镜、内镜转型而来的第三代产品

常规手术显微镜应用到临床差不多快要20年了。在这20年中，显微镜的整体功能构架并没有发生太大的变化，只是在性能以及多功能用途上做了一些升级。比如镜头清晰度的提升，景深长度的增加等功能的集成等。

但不管怎样，显微镜最关键的结构构架没有变化，这也导致在神经外科手术的使用过程中，显微镜的一些使用缺陷依然存在。具体而言，主要体现在以下几个方面：

首先是视角的缺陷。显微镜的视觉获得视角存在一定欠缺，只能看到显微镜视角所赋予的区域，对于具有弧度或角度的视野区，就属于显微镜的盲区。

其次，显微镜存在人体工学设计方面的不足。显微镜需要术者通过固定的目镜观察术野。这导致医生在操作的过程中，需要长期保持颈部和身体呈弯曲状态，易产生不适和疲乏感，并影响手术效果。

最后是智能化不足。显微镜的操作还不够智能化，使用时需要医生一只手调节镜头，一只手稳定要操作的区域。考虑到显微镜的重量，医生操作难度比较高。

也是因为这些缺陷，内镜开始逐步流行起来。内镜的优势是可以直接绕过一些屏蔽和障碍，达到目标手术区域。但内镜也存在一定缺陷，其成像是两地平面成像，镜管较长且一直矗立在手术通道上。镜管不仅会阻挡手术的操作，而且必须时刻保持非常稳定。因为镜管一旦在手术过程中产生移动，很容易损伤到周边的神经和血管。由于内镜的镜头在最前方，镜管在后方，医生很难注意到损伤的发生。

基于手术显微镜与神经内镜在临床应用中的不足，手术外视镜应运而生。相比内镜，外视镜可以多角度观看手术视野，镜头可以多角度转动，能够覆盖显微镜和内镜可以覆盖的全部区域，通过智能功能的集成，如：语音控制、视觉导航等技术集成，不仅保证了手术过程的连续性，同时也提供了手术效率和成功率。

其次，外视镜的工学设计也具有先进性。医生可自由变换外视镜的角度，通过观看固定位置的显示屏进行手术操作，避免长期保持颈部、身体弯曲状态，显著降低医生的疲劳感。

最后，外视镜镜头不断提高的深度和精度，进一步保证了手术的安全性。

“我觉得外视镜从显微镜过渡而来，同时又能够克服很多内镜的缺点，是值得广泛推广的一个外科手术器械。”董苗总结道。

#02

国产化手术外视镜，

实现引进追赶超越

在国外，手术外视镜的应用已经初具规模。几乎所有知名的神经外科中心和主流医院都配备有手术外视镜。

相比之下，国内手术外视镜的应用才刚刚开始，正处于临床推广和试用阶段。董苗透露，目前国内已经有近20家三甲医院的神经外科中心布局了外视镜。

但从生产商来看，目前国内使用的手术外视镜主要还是依赖进口，每台售价可高达300到500万人民币，高昂的价格也进一步限制了该产品在临床的推广。因此，董苗认为，手术外视镜的国产化迫在眉睫。

为此，董苗团队希望能够在引进国外先进技术的过程中实现对其的追赶，最终实现超越，反向的去输出国产的医疗设备。他还向橙果局算了一笔账，通过国产化，手术外视镜的价格可以降到100万左右，甚至更低。这个价格正好处于全国各个县级市规定的国产重大医疗器械购买红线——100万以内，有助于国产外视镜在全国各大医院、乃至基层医院的推广。

#03

“1+X”布局：开源的手术外视镜平台

“1+X”中，“1”就是手术外视镜，代表地基，“X”代表一个开源的平台。董苗团队国产化手术外视镜的初衷是打造一个开源的手术外视镜平台，可以在自研制外视镜的基础上集成其他公司的相关先进技术，逐步实现一个实时且友好的可视化手术操作平台。

据透露，目前团队研发的手术外视镜系统基本已经实现，正计划与合作链条上的各个合作方进行合作。

同时除了打牢手术外视镜这一地基，团队在前期也做了其他工作。如在视觉导航，基于实时图像反馈的AR、VR可视化导航方面，都有比较好的技术储备，都可以无缝衔接整合到手术外视镜上面，形成一个全链条可视化手术操作平台。

科技推动医学发展。不断有新的可视化技术诞生，董苗团队也将在科研方面做更多的发掘，把最新科研成果逐步的融入到“1+X”的“X”中去，以推进手术外视镜系统的完善。

#04

产业链整合与合作

手术外视镜从研发到设计到应用，其中涉及到非常多的技术细节。这一点，目前在国内仍有所欠缺。

但好在整个产业化的转型依靠的并不是某一个点，而是整个产业链。

此外团队集合了国内众多专家的意见，形成一个庞大的临床思想库，通过这样的资源整合，该外视镜系统可以不断地升级迭代。

一方面与高校科研团队合作，另一方面是与外视镜系统产业链上的一些科创公司合作。通过“产业+临床+科研”的多元合作，减少自主开发的成本，降低产品转化的风险。