文章來源: 思 宇Me dTec h
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近期,史賽克旗下的超聲外科手術(shù)設(shè)備"鳳凰無界"獲得NMPA上市批準(zhǔn),并在第93屆CMEF春季展完成首次亮相。這是史賽克首款在中國本土完成研發(fā)與生產(chǎn)的超聲外科手術(shù)設(shè)備。
這件事值得多看一層。
它的技術(shù)底座,是史賽克超聲外科系統(tǒng)在全球超過二十年的臨床積累——從超聲乳化吸引起步,逐步延伸至神經(jīng)外科、骨科等多科室場景,在具體手術(shù)操作中被反復(fù)驗(yàn)證。
但這套系統(tǒng)在中國的落地,并不是把既有產(chǎn)品的生產(chǎn)地址遷移過來。研發(fā)團(tuán)隊(duì)深度調(diào)研了中國外科醫(yī)生的手術(shù)習(xí)慣與臨床需求,在核心算法、刀頭設(shè)計(jì)、系統(tǒng)配置等維度做出了針對(duì)性重構(gòu)。換句話說,這是一次以中國臨床為坐標(biāo)的重新設(shè)計(jì),而不是一次本地化翻譯。
接下來要拆開的,正是這套系統(tǒng)背后的技術(shù)路徑——它做了什么,為什么這樣做。
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追頻算法:穩(wěn)定輸出背后的核心機(jī)制
超聲手術(shù)設(shè)備有一個(gè)基礎(chǔ)工作原理:壓電晶體在特定頻率下產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng),刀頭以超聲頻率運(yùn)動(dòng),作用于組織。這套機(jī)制有一個(gè)關(guān)鍵前提——設(shè)備需要工作在諧振頻率附近,才能使能量利用率最高、振幅最大。
問題在于,這個(gè)諧振頻率不是固定的。
刀頭在手術(shù)過程中持續(xù)接觸不同密度的組織,負(fù)載實(shí)時(shí)變化,諧振頻率隨之漂移。如果系統(tǒng)仍以原先的固定頻率輸出,就會(huì)偏離諧振點(diǎn),能量利用效率下降,有效振幅減小,切削力衰減。
在骨組織處理場景中,這一效應(yīng)尤為明顯:面對(duì)皮質(zhì)骨與松質(zhì)骨交替出現(xiàn)的結(jié)構(gòu),系統(tǒng)若無法及時(shí)響應(yīng),切削力會(huì)在手術(shù)過程中反復(fù)波動(dòng),操作節(jié)奏被打斷。
這套系統(tǒng)的核心算法,正是圍繞這一問題設(shè)計(jì)的。
追頻算法的邏輯是:持續(xù)監(jiān)測刀頭實(shí)時(shí)工作狀態(tài),識(shí)別當(dāng)前負(fù)載條件下的頻率變化,并動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出,使系統(tǒng)盡量保持在最佳工作區(qū)間。這意味著,當(dāng)組織密度發(fā)生變化時(shí),設(shè)備不會(huì)被動(dòng)等待“掉速”,而是主動(dòng)修正輸出狀態(tài),讓切削過程保持相對(duì)穩(wěn)定。
這一機(jī)制帶來的價(jià)值,可以從兩個(gè)維度理解:
效率維度:能量始終集中在諧振頻率上輸出,減少了偏離諧振點(diǎn)時(shí)的無效振動(dòng),更多能量被轉(zhuǎn)化為實(shí)際切削力。在骨組織密度變化頻繁的場景中,切削表現(xiàn)更加穩(wěn)定連貫,操作節(jié)奏不易被打斷。
熱損傷控制維度:以恒定功率輸出為主的系統(tǒng),在負(fù)載增加時(shí)刀頭容易積熱。追頻設(shè)計(jì)配合動(dòng)態(tài)調(diào)壓,使系統(tǒng)在負(fù)載變化時(shí)不必以持續(xù)高功率維持輸出,刀頭產(chǎn)熱得到有效控制。對(duì)靠近神經(jīng)、硬膜等敏感結(jié)構(gòu)的操作而言,熱量的管控直接影響操作的安全邊界。
追頻算法并非這套系統(tǒng)首創(chuàng),但這一版本在原有基礎(chǔ)上做了升級(jí),使其能夠更快速響應(yīng)高密度骨質(zhì)、鈣化腫瘤等極端負(fù)載變化場景。這一升級(jí),正是本土研發(fā)過程中,針對(duì)中國骨科與神經(jīng)外科臨床場景反復(fù)出現(xiàn)的需求,做出的針對(duì)性強(qiáng)化。
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"切硬不切軟":
超聲骨刀為何適合精細(xì)手術(shù)
效率之外,超聲骨刀在骨科與神經(jīng)外科場景中被廣泛認(rèn)可的另一個(gè)特性,是選擇性切割。
其物理基礎(chǔ),來自不同組織對(duì)超聲振動(dòng)的響應(yīng)差異。骨組織質(zhì)地堅(jiān)硬,在振動(dòng)作用下會(huì)形成微裂紋并逐步斷裂;神經(jīng)、血管、硬膜等軟組織彈性較高,在相同條件下更容易發(fā)生形變和偏轉(zhuǎn),而非被直接切開。
這也是超聲骨刀區(qū)別于傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)切割工具的重要原因。
但“切硬不切軟”并不是天然成立的結(jié)果,它高度依賴系統(tǒng)對(duì)振幅的控制能力。
振幅過高,軟組織受到的機(jī)械沖擊增大,選擇性下降;振幅過低,骨組織處理效率又會(huì)受到影響。真正有價(jià)值的設(shè)計(jì),不是單純追求更大振幅,而是在效率與安全之間找到穩(wěn)定平衡點(diǎn)。
當(dāng)?shù)驼穹O(shè)計(jì)與穩(wěn)定輸出機(jī)制結(jié)合后,系統(tǒng)在骨組織與軟組織交界區(qū)域的表現(xiàn)也更容易被預(yù)判。對(duì)于脊柱減壓、椎間孔擴(kuò)大成形、顱底腫瘤切除等需要在神經(jīng)血管密集區(qū)域精細(xì)操作的術(shù)式,這種可預(yù)期性往往比單純速度更重要。
神經(jīng)外科場景:
精細(xì)化能量調(diào)控是核心
在神經(jīng)外科,這套系統(tǒng)面對(duì)的技術(shù)挑戰(zhàn)與骨科有所不同。
神經(jīng)外科手術(shù)中,目標(biāo)組織的性質(zhì)跨度極大:從質(zhì)地柔軟的正常腦組織,到纖維化程度各異的腫瘤組織,再到鈣化的腦膜瘤或高密度顱底骨質(zhì)——同一臺(tái)手術(shù)中,設(shè)備可能需要連續(xù)應(yīng)對(duì)多種完全不同的工作條件。傳統(tǒng)解決方式,往往需要在不同設(shè)備或器械之間切換,手術(shù)流程因此被反復(fù)打斷。
這套系統(tǒng)在神經(jīng)外科場景下的核心設(shè)計(jì)邏輯,是讓一臺(tái)主機(jī)通過更換刀頭,覆蓋同一臺(tái)手術(shù)中的多類組織處理需求,在同一套系統(tǒng)內(nèi)連續(xù)完成,無需切換主機(jī)。
支撐這一能力的,是算法層面的迭代升級(jí)。
負(fù)載自適應(yīng)能力使系統(tǒng)能夠快速響應(yīng)不同組織之間的阻力切換。鈣化腫瘤的密度可能在毫米級(jí)范圍內(nèi)出現(xiàn)劇烈變化,系統(tǒng)在刀頭切入不同組織時(shí),能夠快速識(shí)別負(fù)載狀態(tài)并調(diào)整輸出,維持穩(wěn)定的工作節(jié)奏,避免因響應(yīng)滯后導(dǎo)致的切削力突變。
精細(xì)化能量調(diào)控則進(jìn)一步提升了操作的可控性。在處理與神經(jīng)血管毗鄰的組織時(shí),醫(yī)生可以對(duì)能量輸出進(jìn)行細(xì)粒度調(diào)節(jié),使每一步操作都在可預(yù)期的輸出范圍內(nèi)進(jìn)行。這種可控性,在解剖結(jié)構(gòu)密集的手術(shù)區(qū)域中,是減少非目標(biāo)組織受累的重要保障。
兩項(xiàng)能力疊加的結(jié)果,是在不增加設(shè)備切換負(fù)擔(dān)的前提下,使這套系統(tǒng)在復(fù)雜神經(jīng)外科手術(shù)中具備了從軟組織到硬組織的連續(xù)處理能力,操作流程更加連貫,對(duì)周圍結(jié)構(gòu)的干擾也得到了有效控制。
孔鏡刀頭:
一個(gè)由中國臨床需求催生的設(shè)計(jì)
在刀頭設(shè)計(jì)層面,還有一個(gè)值得關(guān)注的變化。
這套系統(tǒng)新增了孔鏡刀頭。該配置在既有產(chǎn)品體系中并無直接對(duì)應(yīng),而是本土研發(fā)團(tuán)隊(duì)結(jié)合中國骨科臨床使用需求后,推出的針對(duì)性設(shè)計(jì)。
這一變化的背后,是臨床使用場景的持續(xù)演進(jìn)。近年來,孔鏡刀頭在中國骨科臨床中的應(yīng)用不斷增加,覆蓋范圍也在擴(kuò)大。部分骨科術(shù)式對(duì)器械提出了更高要求:操作通道更受限,進(jìn)入路徑更緊湊,同時(shí)需要在有限視野下保持穩(wěn)定的組織處理效率。
圍繞這些真實(shí)需求,“鳳凰無界”新增了孔鏡刀頭,使系統(tǒng)在骨科場景中的覆蓋能力進(jìn)一步延展,也讓同一技術(shù)平臺(tái)能夠適應(yīng)更多樣的使用條件。
這個(gè)設(shè)計(jì)決策,也是“本土研發(fā)”在產(chǎn)品層面最直接的體現(xiàn)之一。它并非簡單沿用既有配置,而是基于中國醫(yī)生的實(shí)際使用反饋,對(duì)產(chǎn)品能力進(jìn)行了一次有針對(duì)性的補(bǔ)充。
供應(yīng)鏈:95%國產(chǎn)化背后的分層邏輯
這套系統(tǒng)的零部件國產(chǎn)化率達(dá)到約95%。這個(gè)數(shù)字本身之外,更值得關(guān)注的是剩余約5%的處理方式。
剩余部分集中在少數(shù)關(guān)鍵材料,例如影響刀頭穩(wěn)定性的鈦合金。這類材料目前仍選用經(jīng)過長期臨床驗(yàn)證的進(jìn)口來源。
這一取舍,揭示了本土化推進(jìn)的實(shí)際邏輯:不是以國產(chǎn)化率為單一目標(biāo),而是以性能邊界為判斷依據(jù)。可以替代的部分,逐步納入本土供應(yīng)鏈體系;直接影響設(shè)備穩(wěn)定性的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),保持更審慎的材料選擇。
這種分層,是工程判斷而非政策執(zhí)行。它意味著,在供應(yīng)鏈重構(gòu)的過程中,性能基線始終是優(yōu)先被保護(hù)的變量。
從更長的時(shí)間維度看,本土供應(yīng)鏈的建立,也會(huì)在設(shè)備的整個(gè)生命周期中產(chǎn)生影響:配置靈活性提高,成本結(jié)構(gòu)更易控制,售后響應(yīng)更貼近實(shí)際使用環(huán)境。這些變化不會(huì)在單次手術(shù)中被感知,但會(huì)持續(xù)影響設(shè)備在臨床環(huán)境中的實(shí)際使用狀態(tài)。
系統(tǒng)配置:
技術(shù)能力如何被組織進(jìn)不同使用場景
圍繞同一技術(shù)底座,這套系統(tǒng)針對(duì)不同科室場景拆分出差異化配置。
骨科方向,整合超聲切骨、超聲磨骨與環(huán)鋸鉆孔三項(xiàng)功能。彎手柄設(shè)計(jì)改善受限手術(shù)視野下的操作便利性,人體工程學(xué)設(shè)計(jì)降低長時(shí)間操作的疲勞負(fù)擔(dān),主機(jī)界面支持自動(dòng)識(shí)別配件并匹配最佳參數(shù),低沖洗量預(yù)警以聲形雙重反饋確認(rèn)運(yùn)行狀態(tài)。
神經(jīng)外科及多科室方向,整合超聲乳化吸引、超聲截骨功能,適用于神經(jīng)外科、頜面外科、耳鼻喉科等多科室場景,覆蓋從軟組織消融到骨組織處理的功能跨度。
這種配置拆分的背后,是一個(gè)從"設(shè)備分類"到"使用邏輯"的視角轉(zhuǎn)換。采購決策的出發(fā)點(diǎn),從"這是什么類型的器械"轉(zhuǎn)移到"這家醫(yī)院的科室結(jié)構(gòu)、主要術(shù)式與手術(shù)量分布是什么"。技術(shù)能力保持一致,系統(tǒng)形態(tài)跟著使用邏輯走。
# 結(jié)語
把這套系統(tǒng)的技術(shù)路徑拆開來看,可以找到幾條并行推進(jìn)的線:追頻算法針對(duì)能量利用效率與熱損傷控制的同步優(yōu)化;選擇性切割特性在精細(xì)操作場景中的安全邊界設(shè)定;孔鏡刀頭作為中國臨床需求直接推動(dòng)的設(shè)計(jì)增量;以及供應(yīng)鏈本土化在性能判斷框架下的分層推進(jìn)。
這些并不是孤立的技術(shù)點(diǎn),而是共同指向同一個(gè)問題的回答:如何在保留成熟技術(shù)底座的同時(shí),把中國臨床的實(shí)際使用場景,真正納入設(shè)計(jì)決策的核心。
從這個(gè)角度來說,這次獲批,不是一條既有技術(shù)路線在中國的終點(diǎn),更像是它以新的起點(diǎn)重新出發(fā)。
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