后空翻算啥，達芬奇手術(shù)機器人告訴你什么叫“逆天”！
世界上的機器人有很多，但能稱得上逆天的機器人卻不多。除了波士頓動力的后空翻機器人，你還能想到誰呢？其實，在醫(yī)療界，早就有位機器人以明亮的眼睛和靈巧的雙手聞名，它可以在小玻璃瓶內(nèi)給葡萄做手術(shù)、縫合葡萄的皮膚，它就是美國直覺外科公司研發(fā)的達芬奇手術(shù)機器人。
達芬奇機器人并不是我們一貫認為的具備人形以及人工智能深度學(xué)習(xí)功能的智能機器人，它是一種高級機器人平臺，從醫(yī)學(xué)角度講，就是高級的腹腔鏡系統(tǒng)，它的設(shè)計理念是通過使用微創(chuàng)的方法來實施復(fù)雜的外科手術(shù)。
▲圖為達芬奇手術(shù)機器人三個組成部分：床旁機械臂系統(tǒng)、成像系統(tǒng)、外科醫(yī)生控制臺
它由外科醫(yī)生控制臺、床旁機械臂系統(tǒng)、成像系統(tǒng)三部分組成，在進行手術(shù)時，也需要將機械臂穿過胸部、腹壁等組織，只不過相比較人手，它更精確、快速、微創(chuàng)，因此也減輕了病人的痛苦。目前，達芬奇手術(shù)機器人廣泛用于成人和兒童的腹部外科、泌尿外科、婦產(chǎn)科以及心血管外科手術(shù)。
就在本月25號，第二屆世界醫(yī)療機器人大會在深圳召開。會上多位專家對微型納米醫(yī)療機器人前景看好，希望未來可實現(xiàn)迷你機器人直接鉆入血管甚至心臟等核心器官進行手術(shù)。近年來，醫(yī)療機器人市場越來越火熱，AI技術(shù)的發(fā)展更是帶給機器人行業(yè)新的契機。作為手術(shù)機器人領(lǐng)域大哥的達芬奇機器人，目前在手術(shù)機器人市場幾近壟斷地位。
本文將深挖達芬奇機器人技術(shù)原型背后的軍方背景、直覺外科創(chuàng)始人FredericMoll博士艱辛的創(chuàng)業(yè)過程、直覺外科公司在22年發(fā)展中的技術(shù)革新和產(chǎn)品迭代過程，并探究當(dāng)前手術(shù)機器人行業(yè)的現(xiàn)狀。
幕后英雄：創(chuàng)始人FredericMoll
說到達芬奇手術(shù)機器人，你一定很好奇它名字的由來，一個機器人為什么會和畫家扯上關(guān)系呢？事實上，你熟知的那個從小畫蛋的文藝復(fù)興時期的畫家達芬奇（LeonardoDaVinci1452-1519），不僅是位偉大的藝術(shù)家，他還癡迷于機械和自然科學(xué)。但由于時代的局限，他的許多發(fā)明僅僅停留在了圖紙上，其中就包括他耗時15年設(shè)計出來的被稱為機器武士的機器人。
后來，直覺外科公司創(chuàng)始人FredericH.Moll博士將他們設(shè)計的醫(yī)療手術(shù)機器人系統(tǒng)命名為達芬奇手術(shù)機器人，以此紀念達芬奇給后人帶來機器人技術(shù)啟蒙。
▲圖為畫家達芬奇手稿
盡管FredericMoll是直覺外科公司創(chuàng)始人，但手術(shù)機器人的想法并非FredericMoll想出來的。
▲圖為直覺外科創(chuàng)始人FredericMoll
手術(shù)機器人的設(shè)計理念是使醫(yī)生遠程操控機械臂進行精準(zhǔn)、微創(chuàng)的外科手術(shù)。而遠程手術(shù)技術(shù)是由兩大不同的技術(shù)，遙操作和內(nèi)窺鏡交叉組合而來。
1990年左右，美國的幾個研究團隊就開始進行這方面的研究，其中就有斯坦副研究院（SRI）的PhilGreen和來自斯坦福大學(xué)的JohnBowersox（他也是為軍醫(yī)）。他們共同研發(fā)的一款遠程手術(shù)系統(tǒng)，這對達芬奇機器人早期原型機產(chǎn)生了關(guān)鍵的影響。
1.建立
SRI團隊設(shè)計的初衷是想研發(fā)一款適合在戰(zhàn)地進行外科手術(shù)的手術(shù)機器人，能夠讓前線戰(zhàn)場受傷的士兵立刻得到救助，醫(yī)生可以在安全的后方就行手術(shù)操作。這一手術(shù)系統(tǒng)逐漸引起了美國國防部的關(guān)注和興趣。1990年，美國國家衛(wèi)生研究院甚至對這一項目進行了投資，希望他們能盡快研究出實際應(yīng)用的原型機器。
▲圖為斯坦福研究院SRI
有了資金的支持，遠程手術(shù)機器人的研究也得到了推動，在業(yè)界名氣也越來越大。1994年受雇與Guidant公司的一位博士也開始對SRI遠程手術(shù)機器人系統(tǒng)表現(xiàn)出極大的興趣，他認為這一系統(tǒng)除去軍用價值，還具有很好的商業(yè)價值。他建議Guidant公司研發(fā)類似的醫(yī)療設(shè)備，但公司卻認為機器人手術(shù)風(fēng)險太大，不適合商用，從而否定了這位博士的想法。而這位堅持己見的博士，你猜的沒錯，他就是FredericMoll。
多次申請無果并沒有讓Moll就此放棄，1995年他從Guidant辭職并結(jié)識了Acuson的聯(lián)合創(chuàng)始人RobYounge以及剛離開Acuson公司的JohnFreund。三人一拍即合，在與SRI成功談判并獲得了遠程手術(shù)機器人的技術(shù)授權(quán)后，成立了IntuitiveSurgicalDevices公司，同時獲得了包括菲爾德基金、塞拉利昂資本和摩根斯坦利投資者在內(nèi)的第一筆風(fēng)投。
2.發(fā)展
直覺外科從SRI獲得了遠程手術(shù)機器人的技術(shù)授權(quán)后，在1996年4月份組建起了一支工程師團隊。1997年公司將測試改造的新系統(tǒng)命名為Lenny（達芬奇幼名），隨后這一手術(shù)系統(tǒng)更新的越來越先進，先后出現(xiàn)了Leonardo（達芬奇名字）和Mona（靈感來自蒙娜麗莎）兩代更新版本，最終推出的核心產(chǎn)品命名為DaVinci手術(shù)系統(tǒng)。
1999年在等待FDA（美國食品和藥物管理局FoodandDrugAdministration）批準(zhǔn)的同時，直覺外科率先開啟歐洲市場。2000年6月直覺外科完成首次公開募股并獲得4600萬美元的資金。一個月后獲得FDA批準(zhǔn)，庫卡機器人，達芬奇手術(shù)機器人系統(tǒng)開始在普通外科手術(shù)中應(yīng)用，2001年又進一步獲得在胸腔和前列腺切除術(shù)等手術(shù)項目的許可。
3.波折
直覺外科的發(fā)展并非一帆風(fēng)順，2000年達芬奇手術(shù)系統(tǒng)公開銷售之前，直覺外科曾被競爭對手ComputerMotion起訴過專利侵權(quán)。
▲圖為ComputerMotion的Zeus系統(tǒng)
ComputerMotion在1997年發(fā)布了Zues手術(shù)系統(tǒng)，這一系統(tǒng)與達芬奇設(shè)計思路略有不同，但最初Zeus系統(tǒng)體積更小、更便宜、但性能較差，而達芬奇系統(tǒng)體積龐大且常被詬病設(shè)計過度。
但是到了1999年，ComputerMotion也開始轉(zhuǎn)向直覺外科的設(shè)計思路。兩家都沒什么經(jīng)驗的初創(chuàng)公司就開始了無休止的法律斗爭，2003年雙方同意結(jié)束技術(shù)訴訟，走向了合并。Zeus系統(tǒng)也就逐步被功能更加完善的達芬奇系統(tǒng)替代了。
4.分離
令人遺憾的是，2002年FredericMoll離開自己一手創(chuàng)辦的直覺外科，成立了HansenMedical公司。離開的原因是Moll希望制造出一種更有技術(shù)含量的機器人，能精確操控從手臂或大腿的大血管切開小口導(dǎo)入的手術(shù)工具。
這一理念與直覺外科在業(yè)務(wù)上產(chǎn)生了沖突，Hansen公司還與之簽訂了一份知識產(chǎn)權(quán)協(xié)議，承諾將銷售收入的3%支付給直覺外科，兩者還會在心臟手術(shù)業(yè)務(wù)上進行合作。
2007年Hansen的Sensei導(dǎo)管系統(tǒng)和Magellan機器人手術(shù)系統(tǒng)取得美國FDA認證，成為手術(shù)治療心血管疾病的優(yōu)秀解決方案。
▲圖為Hansen的Magellan機器人手術(shù)系統(tǒng)
創(chuàng)立22年成行業(yè)巨擘
直覺外科公司的現(xiàn)任CEO為Guthart，他之前曾在斯坦福研究院（SRI）工作過，KUKA機器人示教器維修，于1996年加入直覺外科，其余高管大多是后期加入的。目前高管中持股較多的是董事局主席LonnieSmith和CEOGuthart，分別持有1.15%和0.93%的股份。
直覺外科公司自2000年上市以來，股價10多年最大漲幅超過70倍。截止2017年11月28日16:00（美東時間）直覺外科市值已達402.23億美元。
▲圖為2000年--2017年直覺外科股價變化