血管介入和相应器械

心血管疾病指与心脏或血管相关的疾病，包括冠心病、脑血管病、心律失常、心力衰竭等。国家心血管病中心发布的《中国心血管健康与疾病报告2019》显示，国内心血管病患者总人数已高达3.3亿，其中，冠心病患者数量超1100万人，患病率死亡率高居前列并仍在上升。心血管疾病是全球公认的头号健康杀手。

介入治疗（Interventional treatment）是在医学影像设备（血管造影机、透视机、CT、MR、B超等）引导下，经皮穿刺，将穿刺针、特制导管、导丝等精密器械引入体内血管，对疾病进行微创诊断和治疗。

血管介入技术能够有效治疗血管疾病，具有创伤小、反应低、恢复快优点，还具有靶向性特点，可使部分不能耐受手术或失去手术机会或耐药患者得到有效治疗，在部分领域已经取代外科手术成为首选治疗方式。

血管介入器械可以分为
1.心血管介入器械：冠脉药物洗脱支架、PTCA球囊扩展导管、人工心脏瓣膜、导引导管、造影导管、导引导丝、血管闭合器等
2.脑血管介入器械：颈动脉支架、椎动脉支架、颅内出血支架、微导管、微导丝、远端保护器械、液态栓塞等
3.外周血管介入器械：大动脉覆膜支架、骼股动脉支架、锁骨下动脉支架及肾动脉支架、溶栓导管、静脉剥脱器等
4.电生理介入器械：人工心脏起搏器、射频消融导管、标测导管、心脏射频消融仪、灌注泵等
血管介入细分市场中，心血管介入一直占据最大的市场份额，但随着医疗技术的发展，市场格局有了新的变化趋势，脑血管介入和外周血管介入市场份额逐步提升，心血管介入占比下降。

血管介入机器人

血管介入手术机器人是血管介入手术中，辅助医生将特制的导管、导丝等精密器械引入人体，对体内病态进行诊断和局部治疗的医疗器械。血管介入机器人是手术机器人家族里面一个很鲜明的分支。

从技术角度描述，它主要由机电系统驱动，控制长绳型、柔性的手术器械（如导管，导丝类），按照图像导航系统（一般是二维的X射线图像），在人体自然腔道内（主要是血管）进行操作。

从应用和系统结构上主要分为两类：
心脏内电生理手术消融导航系统
血管介入送线系统 (冠脉，外周，神经介入)

目前心脏电生理手术机器人以及一些在研的系统，多由磁控设备驱动。
先介绍一般的血管介入送线系统和其分支。

为什么称这些系统为血管介入送线系统？

因为它们的主要功能是将长绳型的手术器械送到目标位置，并且它们的机构大多只包含递送和旋转（个别另有扭转导管、鞘管头部）的功能。所以跟一般腹腔镜手术机器人或者内窥镜手术机器人相比，这些血管介入机器人系统则看上去比较简单，也不免被认为是技术门槛较低的手术机器人。
当然这只是从表面上来看，机器人在产业化过程中面临的种种工程难题都各有千秋。

血管介入机器人系统面向的主要临床痛点也比较特殊。最大卖点是减少医生吃线。 由于传统的血管介入手术主要依赖X射线显影进行手术操作，而且手术时间可长达多个小时，医生需要暴露于 X 射线的电离辐射下，于是长期穿着笨重铅衣的医生受到辐射和脊椎病等的威胁，书中也容易疲劳。血管介入机器人让医生遥控机器人操作介入手术器械，从而减少对主操医生（一般也是离辐射源最近）的辐射。

血管介入机器人在冠脉、外周、神经介入领域应用的需求其实存在较大的不同，目前没有对血管介入手术机器人的种类进行细分，笔者认为有两个原因：
（1）如上面所说，这些机器人系统的基本构造和功能极为相似，不免被认为“长得差不多”。
（2）这些机器人在发展和专利布局上极力想涵盖所有介入手术领域，比如冠脉应用的Corpath GRX机器人一直以来就在申请外周和神经介入的应用，但是其实由于在设计上存在天生不足，很难用同一台机器人系统做所有的事。

接着按问世的时间顺序，介绍外周介入、冠脉介入和神经介入机器人。

外周介入手术机器人

2002年，大名鼎鼎的Frederic Moll在离开直觉外科后创办了Hansen Medical，该公司2006年上市。（2016年Auris Health以8000万美元收购Hansen；2019年Auris被强生收购以57.5亿美元收购）（网络上写的34亿美元收购价不对哈，那是第一笔款项，不是交易价格）

其主要产品Sensei X是一套用于实施微创心脏手术的机器人导管系统，手术人员可以坐在控制台前操纵导管，从大腿主静脉（或动脉）进入血管，一直上行到心脏特定部位实施手术。2007年Sensei X获得FDA认证。

2012年，Hansen Medical推出了继Sensei X心脏电生理消融机器人的姊妹款Magellan，这个跟葡萄牙探险家麦哲伦同名的机器人有着非常好的愿景，让机器人能在人类血管系统中航行。

Magellan使用了Hansen自研的蛇形可扭转头部导管，丝绳机构可以让导管头部达到180度的弯曲（9Fr产品），这种大胆的设计即使在今天也是让人惊奇的。

一般介入器械在弯曲的血管内会因为柔性，按照血管的形状依附在血管壁上，但是在脆弱的血管中，这种被动的弯曲和持续的摩擦可能会导致血管壁的撕裂。而Magellan的导管可以主动扭转，避免跟血管壁的大量接触，并且弯曲后的导管可以给导丝提供优异的支撑（据我合作过的医生所说）。

一般来说，手术机器人的研发要么是对准了一个临床刚需，或者在用户使用中逐渐发现了更好的临床需求（比如达芬奇）。遗憾的是，Magellan系统似乎没有什么好运，它主要的应用场景，是在外周血管，如腹主动脉、主动脉、颈动脉修复过程中，为导丝提供更快的介入和支撑。

然而在这些较粗，较易到达的部位中（跟冠脉相比），机器人的帮助似乎并不是非常明显。2016年Hansen被Auris Medical收购以后，Magellan和Sensei系统就逐渐消失了。我曾经听Hansen的一个投资人很隐晦地谈了谈Hansen失败的主要原因，他的原话说“我们没有找到一个关键的需求”。

然而Hansen Medical依旧积累了非常宝贵的柔性医疗机器人专利和经验，这些知识产权在Auris Health推出的Monarch机器人上有了更好的发挥，并且整合了形状传感（可以说是Magellan的一个技术短板）。

总之，专门针对大血管的手术机器人发展似乎告一段落。

来源： MedRobot