Xact Robotics：知名机构眼中的手术机器人世界第一

你好，这里是科技前哨，今天继续跟你分享机器人企业有关的新鲜见闻。

知名数据分析机构GlobalData最近分享了一个不太受关注的前沿技术产业：医疗器械行业。

据GlobalData的数据分析，在2020—2022三年中，医疗器械行业有超过45万项专利申请和授予，是机器人等新兴技术应用最广泛的领域之一。

GlobalData整合了55万项技术专利，绘制出了医疗器械行业技术创新S曲线图：从技术早期出现的新兴发展阶段（Emerging），到加速采用（Accelerating）的快速上升，最后稳定下来并达到成熟（Maturing），呈S型走势。

医疗机器人技术创新S曲线

在众多细分技术领域中，我注意到Xact Robotics是世界上第一个，也是唯一一个——用于介入手术的综合机器人系统的开发商。这家公司的ACE机器人系统将基于图像的规划和监控与自己的S-Drive技术相结合，可以在介入性经皮(穿过皮肤)手术时，控制手术探针的插入和转向，从线性运动轨迹快速适应非线性轨迹。

今天我们就和你一起深入看看这家GlobalData眼中既是唯一、又是第一的机器人企业有什么特殊之处。

• 可以在精确的时间范围内，并在第一次尝试时就将探针运送到目标位置，从而使医生能够更好地规划手术时间。
• 提高了医护资源、医疗设备的利用率，增加了医院的盈利能力和收入；
• 可以减少患者并发症，并缩短患者的术后康复时间。

1.世界第一与唯一

Xact Robotics的第一代机器人系统ACE在2020取得美国FDA 510（k）的批准（该系统也获得了欧洲CE认证），并在同年10月开始商业化。

该系统的升级版本在2022年5月获得FDA的批准，允许对其已获批准的系统进行修改，以便在CT辐射环境中也能用于手术引导，控制探针转向运动。

2022年10月，ACE Xtend 远程控制单元也获得了FDA 批准，允许用户从控制室远程插入和引导ACE机器人系统工作。这不仅改善了医生的工作流程，进一步提高了医护团队的效率和成功率，还减少了医生和其他用户在标准操作时暴露在辐射中的时间。对于院方而言，还可以节省成本。

FDA在2000年首次批准RAS系统，当时美国医疗器材商Intuitive Surgical的达芬奇手术系统（daVinci system）成为第一个被FDA批准用于普通腹腔镜手术的机器人手术系统。

ACE的名字，正好呼应上Xact一直强调的介入手术对准确性（Accuracy）、一致性（Consistency）、效率性（Efficiency）的要求。在对多个医疗中心200多名患者进行的经皮手术临床病例研究中，ACE被证明可以显著提高CT引导下手术的这几项性能。

ACE系统由一个平板电脑大小的机器人和一个控制台组成。控制台的作用是使介入放射科医生能够实时评估患者CT图像并规划、设计手术程序，包括选择目标、插入口和检查点（如有必要）以及监测仪器进展。

机器人在确认手术轨迹后被放置在患者身上，然后机器人插入器械并使用其五个自由度将它们引导到目标部位。

ACE机器人的体积比台式电脑的机箱要小得多，可以很容易地装入公文箱中。在使用时不需要单独的或专用的手术室，可以在多种服务环境下使用——比如住院部、门诊部，急诊中心，也无需手动操作，医生在远程就能操作手术的完成，被业界称为“免提式RAS系统”。

在手术过程中，ACE能配合患者不自主的身体挪动，不断地调整、移动探针到达体内的精准位置，而无需拔除后再重新插入探针。一次性插入至目标位置，可以帮助医生以更高的效率带来更好的治疗结果。

在常规的消融手术中，放置消融探针的精准度和所需时间，对许多医生来说是个挑战。ACE系统已被证实，在手术中可以不受目标物（患者）移动或体内障碍物的影响。

ACE的探针精准度达到1.7毫米以下，从皮肤至目标之间平均仅需不到8.5分钟。这提高了医护人员为病人提供更及时、更准确的诊断和治疗的能力，减少了“观察性等待”的时间，改善了疗效。

当今的医院系统越来越追求手术流程效率，尤其是在医护人员短缺的情况下（有数据称，在美国大概有3万名放射科医生，但只有3000名介入放射科医生），因此手术流程的持续时间比以往任何时候都更加重要。

2021年8月，Xact宣布使用ACE完成了第一例肺部经皮手术临床试验，以评估在CT引导下用ACE执行腹部组织活检，收集疑似有癌细胞的活体组织。由于癌症早期阶段的肿瘤相当小，且肺脏会随着呼吸而移动，这类手术被认为极具挑战性。

目前，ACE系统已经在美国东南部的一家医疗机构（Emory Healthcare）正式采用，可以帮助医生比以往更快、更准确地发现疑似癌变。

2.小型化与平台化

相对于其他的同类手术机器人，ACE的核心技术是探针进入人体内后可实现非线性转向。

由于人体软组织的构成、探针深度，以及经皮手术过程中探针的移动和手术仪器灵活性的一些问题，市场上传统的同类机器人产品可能无法达到最佳的疗效。

经皮手术过程中，由于人手的震颤，手术的成功在很大程度上取决于外科医生的技能如何。又加上许多患者在手术过程中是清醒的，会不自主地移动身体，这就增加了探针在体内运动的精准度。有时候医生拿针的手向右移动，探针可能向左运动。

与ACE系统的设备体积小型化对应的是系统的平台化。在由CT引导的经皮手术中，ACE不仅可用于人体内组织活检和靶向药物精准递送，借由影像引导规划、实时监控，以及精准的探针插入和非线性运动操控，ACE还可以快速、准确地灼烧或冷冻肾脏、肝脏或肾上腺等器官中的肿瘤团块，让患者免除了因接受开放式手术带来的痛苦。

ACE的这种小型化与平台化，尤其适合那些物理空间与医护人员都有限的医疗中心，因为这解决了高成本障碍于高疗效的问题。

由于ACE系统占地面积小、移动性强，可在几分钟内完成高效设置，无需专用空间，这就防止了手术工作流程的中断。更为重要的是，这种便捷性和高效性，允许系统在CT设备之外的多个手术室之间和病床之间轻松运输。

除了物理空间上的灵活性，ACE对操作员专业技能要求方面也具有灵活性。

Frost & Sullivan的行业分析师尼拉杰·尼廷·贾达夫（Neeraj Nitin Jadhav） 对此评价：正是由于ACE系统在探针插入和操纵方面的专业技术，除了外科医生，即使是其他经验水平的专业人员——医师助理和执业护士——也可以执行手术操作，这在最大限度上提高了手术的效率。

3.脱胎于实验室

Xact成立于2013年8月，总部在以色列凯撒利亚（Caesarea），美国公司的总部在马萨诸塞州。目前约有80名员工。第三方机构预估目前Xact每年的收入为2060万美元。

截至2019年11月的D轮融资，Xact的融资总额为5100万美元。

公司创始人、执行董事长是哈雷尔·加多特（Harel Gadot），他同时也是一次性血管内手术机器人公司Microbot Medical的创始人和总裁。

Xact与Microbot Medical一样，都脱胎于以色列的一家实验室，即“以色列理工学院医疗机器人实验室”。这家实验室的创始人和领导者是摩西·肖哈姆（Moshe Shoham）。

在医疗机器人领域，肖哈姆是无需多做专门介绍的人物，拥有30多年的行业经验。在他的领导下，这家以色列实验室孵化出了众多医疗机器人公司，其中的脊柱外科公司Mazor Robotics在2018年被美敦力以16亿美元收购，Microbot Medical也已在纳斯达克上市。其他公司还包括内窥镜手术机器人公司Tamar Robotics、眼科手术机器人公司ForSight Robotics，以及AI诊断机器人公司Diagnostic Robotics。

4.术业专攻

在机器人行业权威媒体《机器人商业评论》(Robotics Business Review，RBR) 的“2022年RBR 50创新奖”获奖者名单上，Xact是医疗领域唯一上榜的机器人初创公司。

截至目前，手术机器人在学术领域和大医院的使用率要高于小型号医院，原因是受限于采购标准和预算多少。

通常，手术机器人的采购过程由临床医疗的利益相关者发起，但非临床利益相关者是最终决策者，主要考虑成本经济性方面的考虑。

总体的高拥有成本和缺乏偿还能力是限制机构购买手术机器人系统的主要因素，特别是在这些小型医疗机构的服务环境中。

然而，由于有了先进的数字化技术(如人工智能或增强现实功能)的新参与者——比如Xact，以及旨在降低成本的商业模式，手术机器人已经处于有利地位。

新参与者正在转向更灵活的定价模式，如租赁或按次计费等。

手术机器人的使用并不是要取代医生，而是让这些专业人员做自己更擅长的事情。在具体应用的过程中，手术的设计和决策都是由医生做出的。

当人类掌握了足够多的数据，AI机器学习的技能进一步提高以后，手术的决策也许可以由机器人做出。

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