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【可轉彎超聲刀】技術——科技部國家重點研發(fā)計劃重大突破
【可轉彎超聲刀】技術——科技部國家重點研發(fā)計劃重大突破
近日，由深圳市世格賽思醫(yī)療科技有限公司牽頭承擔的科技部國家重點研發(fā)計劃項目取得了突破性進展。經過多年的潛心研發(fā)，課題組達成了各項技術指標，成功攻克了可轉彎超聲刀的技術難題，成為掌握該技術并實現(xiàn)實際應用的團隊。
在現(xiàn)代外科手術向微創(chuàng)化發(fā)展的進程中，超聲手術刀憑借其獨特的高頻振動切割原理，實現(xiàn)了組織蛋白的瞬時分解與血管同步凝閉的完美結合。相較于傳統(tǒng)電刀的電流灼燒或機械剪刀的物理切割，這項創(chuàng)新技術可將術中出血量大幅降低，減少術后并發(fā)癥的發(fā)生概率，在普外、肝膽、婦科等多個外科領域得到廣泛應用。特別是在腹腔鏡、機器人手術等微創(chuàng)技術的推動下，超聲刀已成為現(xiàn)代外科手術不可或缺的醫(yī)療器械之一。
▍技術痛點：催生創(chuàng)新需求
傳統(tǒng)超聲刀雖具有優(yōu)勢，但其刀頭的“單維度”操作模式在復雜手術場景中日益顯現(xiàn)局限性。在狹小術野操作時，為達到手術效果，醫(yī)生需頻繁調整器械角度，這一過程增加了操作難度，更導致了手術時間的延長。此外，現(xiàn)有設備與智能手術機器人系統(tǒng)的適配度不足，制約了智能化醫(yī)療領域的深度發(fā)展。
為解決這些局限性，行業(yè)亟需一種具備多自由度運動能力的超聲手術刀，以提供更大的操作靈活性，提高醫(yī)生的精細化操作水平，并進一步拓展其在不同臨床手術中的應用。
▍破局之道：多自由度超聲刀系統(tǒng)
多自由度超聲刀是一種全新的超聲手術刀形態(tài)，它在傳統(tǒng)超聲刀的基礎上增加了刀頭彎轉能力，讓醫(yī)生能夠根據(jù)手術需求調整切割角度，在狹窄或復雜的解剖區(qū)域內更靈活地操作，從而大幅優(yōu)化手術路徑，減少醫(yī)生的操作負擔，提高手術效率，帶來更好的患者體驗。
刀頭的偏轉和俯仰夾角可達 90°
（ 在不同手術角度下有較好的靈活性和穩(wěn)定性 ）
由于結構發(fā)生變化，原有的超聲能量傳輸方案難以直接適配。因此，如何在實現(xiàn)刀頭多自由度運動的同時，確保超聲能量的高效傳輸，維持穩(wěn)定的切割與凝閉效果，仍然是研發(fā)過程中需要攻克的問題。
盡管市面上有多家公司提出相關概念設計，但迄今為止，仍未見有同類產品商業(yè)化。
▍世格賽思：牽頭承擔科技部國家重點研發(fā)計劃項目
深圳市世格賽思醫(yī)療科技有限公司，憑借其在醫(yī)療器械研發(fā)領域的堅實基礎和創(chuàng)新實力，成功贏得了國家重點研發(fā)計劃“診療裝備與生物醫(yī)用材料”專項的青睞，牽頭承擔“全電動多自由度智能超聲手術刀系統(tǒng)研發(fā)”項目。此舉旨在推進多自由度超聲刀技術的進步，突破關鍵技術瓶頸，開拓創(chuàng)新性的臨床應用領域。
▍重大突破：三大技術難題
世格賽思承擔的“全電動多自由度智能超聲手術刀系統(tǒng)研發(fā)”項目，致力于跨越傳統(tǒng)超聲刀的技術限制，開創(chuàng)一款集高靈活性、高精度、高穩(wěn)定性于一身的新一代超聲手術刀。該項目的目標是實現(xiàn)刀頭的多自由度運動，使其能夠游刃有余地應對各種復雜的手術場景，同時確保超聲能量的高效、穩(wěn)定傳輸，從而大幅提升手術的精確度和安全性。為了實現(xiàn)技術指標，團隊需要提高壓電陶瓷材料的能量轉換效率，提高超聲換能器的能量轉換效率，控制整體的工作溫度，為了滿足臨床應用還需要降低換能器及刀頭的長度和直徑等等。截至目前，該項目已取得突破性性進展。世格賽思在解決多項技術難題方面取得了重大突破，并成功研制出了具備多自由度功能的第二代樣機。這一成果不僅將前沿技術概念轉化為可供臨床應用的實際產品，也為相關技術的后續(xù)發(fā)展提供了寶貴的實踐經驗。
▍實驗驗證：推動臨床應用進程
近日，世格賽思的多自由度超聲手術刀已在上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院成功進行了動物離體實驗。實驗結果顯示，該設備能夠穩(wěn)定輸出超聲能量，并在多個角度下實現(xiàn)切割與高效凝閉，證明其在臨床應用中的可行性與穩(wěn)定性。
通過此次實驗，團隊進一步優(yōu)化了刀頭的運動控制系統(tǒng)，提高了轉彎結構的靈活度，減少機械結構設計帶來的轉彎端長度，并驗證了其在微創(chuàng)手術中的實用價值。這一重要進展為下一階段的臨床試驗奠定了堅實基礎。世格賽思希望通過這一探索性成果，為行業(yè)帶來新的思路與啟示，助力技術的進一步創(chuàng)新和完善。
▍未來展望：創(chuàng)新智能醫(yī)療裝備發(fā)展
多自由度超聲刀的研發(fā)，是超聲手術刀技術發(fā)展的重大突破。隨著世格賽思“全電動多自由度智能超聲手術刀系統(tǒng)研發(fā)”項目的不斷深入，一幅幅嶄新的手術畫面正逐漸展現(xiàn)在世人面前。從概念設計到實物原型，從不可能到變?yōu)榭赡埽恳徊蕉寄壑栏褓愃紙F隊的心血與智慧。
未來，世格賽思的超聲刀技術將逐步拓展至與手術機器人系統(tǒng)的無縫集成。這將實現(xiàn)手術過程中超聲刀與機器人臂的高度協(xié)同，進一步提升手術的精度和自動化水平。手術機器人能夠在操作過程中提供穩(wěn)定、精確的支持，而多自由度超聲刀則能在高自由度的運動范圍內完成復雜的切割和凝閉任務，特別是在狹窄或復雜的解剖結構中，能夠提供更為靈活的操作選擇。
與此同時，世格賽思還在進一步優(yōu)化產品設計，努力將超聲刀的轉彎段縮小，提升設備在狹窄空間中的靈活性，在第三代樣機中，團隊已將轉彎段縮短為第二代樣機的一半以下。這一創(chuàng)新將使其能夠適應更復雜的手術需求，在高精度、高難度的微創(chuàng)手術中，發(fā)揮更大作用。
▍關于世格賽思
世格賽思專注于微創(chuàng)外科技術及其創(chuàng)新應用，建立了醫(yī)用金屬材料、高分子材料和人工智能算法三大技術平臺，開發(fā)了外科器械和外科耗材兩大產品線。公司成功解決了醫(yī)用高性能鈦合金材料、高性能壓電陶瓷材料以及人工智能超聲發(fā)生器算法等關鍵技術難題，推出了智能超聲手術系統(tǒng)及多個植介入外科創(chuàng)新耗材。
目前，公司牽頭承擔了國家科技部重點研發(fā)計劃和深圳市技術攻關重點項目，發(fā)表了兩篇國際高水平學術論文，并申請了140余項國內外專項。我們秉持著改善人們的健康與生活質量的愿景，堅持立足臨床，賦能醫(yī)生，造?；颊?，致力于為國家醫(yī)療事業(yè)做出積極貢獻。
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