【编者按】机器人手术系统主要用于心脏外科和前列腺切除术。外科医生可以远离手术台操纵机器进行手术，在世界微创外科领域是当之无愧的革命性外科手术工具。此外，单孔手术机器人被公认为是医疗机器人领域下一代手术机器人平台的发展方向。本文介绍了外科手术机器人领跑者达芬奇在医疗领域的合作和应用，以及未来智能医疗的发展方向。

大到工业专用，小到点餐家务，机器人作为人工的替代品，现如今已经融入了我们的生活和工作中。在医疗界，也有这么一个机器人，他以“艺术三杰”达芬奇为名，以明亮的眼睛和灵巧的双手在手术台上大放异彩。它可以在小玻璃瓶内给葡萄做手术、缝合葡萄的“皮肤”，它就是美国直觉外科公司研发的达芬奇手术机器人。

达芬奇机器人它是一种高级机器人平台，从医学角度讲，就是高级的腹腔镜系统，它的设计理念是通过使用微创的方法来实施复杂的外科手术。

▲图为达芬奇手术机器人三个组成部分：床旁机械臂系统、成像系统、外科医生控制台

它由外科医生控制台、床旁机械臂系统、成像系统三部分组成，在进行手术时，也需要将机械臂穿过胸部、腹壁等组织。相比较人手，它更精确、快速、微创，因此也减轻了病人的痛苦。目前，达芬奇手术机器人 广泛用于成人和儿童的腹部外科、泌尿外科、妇产科以及心血管外科手术。

随着智能医疗深入人们的生活，近年来，医疗机器人市场越来越火热，AI技术的发展更是带给机器人行业新的契机。作为手术机器人领域“大哥”的达芬奇机器人，目前在手术机器人市场几近垄断地位。

那么是什么样的力量促成达芬奇手术机器人能够在医疗界成名，本文将探寻达芬奇机器人的前世今生，并探究当前智能医疗的现状。

他与画家同名

提起达芬奇，很多人的第一印象都是那位名烁古今的画家，但很多人不知道的是这位画家还是一位生物学家以及天才的科学家。早在十六世纪，他就设计出了名为“机器武士”的机器人。

后来，直觉外科公司创始人Frederic H. Moll博士将他们设计的医疗手术机器人系统命名为“达芬奇手术机器人”，以此纪念达芬奇给后人带来机器人技术启蒙。

▲图为画家达芬奇自画像

尽管Frederic Moll是直觉外科公司创始人,但手术机器人的想法并非Frederic Moll想出来的。

手术机器人的理论最早来源于美国，在上世纪九十年代，斯坦福研究院（SRI）的Phil Green和来自斯坦福大学的John Bowersox共同研究并开发了一套“远程手术系统”，这对达芬奇机器人早期原型机产生了关键的影响。

直觉外科从SRI获得了远程手术机器人的技术授权后，在1996年4月份组建起了一支工程师团队。1997年公司将测试改造的新系统命名为“Lenny”（达芬奇幼名），随后这一手术系统更新的越来越先进，先后出现了“Leonardo”（达芬奇名字）和“Mona”（灵感来自蒙娜丽莎）两代更新版本，最终推出的核心产品命名为“Da Vinci”手术系统。

创立22年成行业“巨擘”

令人遗憾的是，2002年Frederic Moll离开自己一手创办的直觉外科，成立了Hansen Medical公司。直觉外科公司的现任CEO为Guthart，他之前曾在斯坦福研究院（SRI）工作过，于1996年加入直觉外科，其余高管大多是后期加入的。目前高管中持股较多的是董事局主席Lonnie Smith和CEO Guthart，分别持有1.15%和0.93%的股份。

在手术界，达芬奇手术机器人可以说处于垄断地位，常年都能保持70%的毛利率。一方面是医疗机器人行业的高门槛，复杂的FDA审批流程限制了其他手术机器人的发展，另一方面直觉外科公司的知识产权保护产生也为其他手术机器人的产生构建了技术壁垒。同时，达芬奇手术机器人每台的价格也十分昂贵，国内引入价格每台在2000万元左右，且每条机械手臂使用10次后就需要更换，而每次手术根据需要需多条机械手臂参与。

市场份额上，达芬奇机器人目前仍以美国本土为主，2014-2016三年在美分别销售出238台、298台和338台。中国市场方面，达芬奇手术机器人已入驻10年，2014-2016三年分别卖出10台、13台、15台；国内手术量上增长快速，2016年全年手术量近1.8万，同比增长57%，但增速相比之前几年有所放缓。

四次产品迭代，更准更安全

达芬奇手术机器人代表着当今手术机器人最高水平，它有三个关键核心技术：可自由运动的手臂腕部、3D高清影像技术、主控台的人机交互设计。

机械手可以模拟人手的各种操作，拥有7个自由度，在进行深部操作时，机械手动作灵活，体积小巧，比人手操作更精确。同时，达芬奇机器人还能过滤人手的抖动，提高了手术的精准性和安全性。

目前达芬奇机器人已推出了五代产品:

1. 第一代Da Vinci系统机器人，1996年推出。

2.第二代Da Vinci S系统机器人，2006年推出，第二代的机械手臂活动范围变大，使医生不离开控制台就能进行多图观察。

▲第二代Da Vinci S系统机器人

3.第三代产品Da Vinci Si系统机器人，2009年推出，在第二代基础上增加了双控制台、模拟控制器、术中荧光显影技术等功能。

▲第三代Da Vinci Si系统机器人

4.第四代Da Vinci Xi系统机器人，2014年推出，灵活度、精准度、成像清晰度等方面有了显著提高，2014年下半年还开发了远程观察和指导系统。

▲医生在远程操作第四代Da Vinci Xi系统机器人

5.第五代Da Vinci X系统机器人，2017年推出，新一代的达芬奇机器人是第三代Da Vinci Si和第四代Da Vinci Xi的杂交版，它添加了声音系统、镭射引导系统以及轻量级内窥镜等新功能，机械臂的体积也更小，功能也更多了。

熊熊燃烧的智能之火

如今AI浪潮下，智能医疗成为包括机器人行业在内的许多高精尖产业关注的重点，一个当下最出名的案例是，美国北卡罗林那大学医学院专家让IBM的Watson智能平台（注：Watson得名于IBM创始人Thomas J. Watson，Watson平台是一个集群，一共有2880个节点。设计目标是能解答人类语言自然表达的提问，懂得分析大量非结构性数据，拥有自我学习能力，并能实时回应的计算机）分析诊断了超过1000例癌症病例，结果发现在超过99%的病例中Watson给出了和人类肿瘤科专家一样的治疗方案。

▲图为智能AI Waston

一位患有急髓白血病的东京女性已经被医生判了死刑，但是Watson在10分钟内阅读了相关的4000米厚的医学资料，给出治疗方案救活了她。这一事件让全人类震惊。

有此前车之辙，后车自然会寻辙而上，智能之火熊熊燃烧，医疗领域已成为AI的必争之地，这一巨大行业缺口已经开启，等待开发。