外科手術界的精準革命──鈦隼生物科技用導航系統,為腦部手術開創新機

作者 | 發布日期 2019 年 09 月 03 日 16:35 | 分類 尖端科技 , 新創 , 機器人 follow us in feedly


2018 年 11 月 7 日,鈦隼生物科技(Brain Navi Biotechnology Co., Ltd.)所打造的 NaoTrac 腦部手術導航機器人(Autopilot Surgical Navigation Robot),完成了台灣首例的腦部手術導航人體試驗,成功於腦室引流手術中,依據醫師的規劃路徑,將引流管準確植入預先規劃的部位。鈦隼生物科技團隊 4 年多來的努力,終於在此刻展現耀眼光芒。

打造精準腦部手術導航系統,成功醫師創業家從痛點出發

「我們的願景是透過機器人及導航技術,讓外科醫師得以改善精準度、標準化手術流程並減少學習曲線。」鈦隼生物科技創辦人陳階曉醫師說。擁有醫工博士學位的他僅本身是外科醫師,同時也是 STB(Stanford-Taiwan Biomedical Fellowship Program)計畫的第 7 屆成員。這並非他第一次創業,2012 年自 STB 計畫歸國後,陳階曉與另兩位 STB 成員共同創立了專注於行動醫療診斷技術的安盛生科(iXensor),不但曾參展 CES 2018,目前也正準備公開上市。而之所以於 2015 年再度創業,打造專注於腦部手術導航系統的鈦隼生物科技,其實是為了解決身為外科醫師的痛。

「外科醫師是個很奇怪的職業,當你體力好的時候沒有經驗、當你經驗好的時候沒有體力。而神經外科又為外科中最為複雜的一塊領域,因此才選擇腦部手術作為創業題材」陳階曉醫師一語道出外科醫師所面臨最現實的問題。

外科醫師是個極度仰賴經驗的職業,舉神經外科為例,光是要找出腦部病灶,現有的執行方式得靠醫師於術前藉電腦斷層圖評估開刀位置,開刀時再憑自身經驗,從開刀位置慢慢翻找直到病灶位置。然而每個醫師手法不同,對於腦部造成的損傷、嚴重程度,自然也不一樣。因此,手術的成敗往往取決於手術者的經驗及技術,經驗和體力往往無法得兼的情況下,無形中也提升了手術風險。

標準化手術流程,降低外科手術風險

若單純為改善手術精準度,運用達文西這類的通用型操作機器人,或許會是不錯的選擇。但腦部手術的重點之一,就是手術路徑的規劃與選擇。如何擷取經驗,做出合適的路徑規劃;並於手術過程中確保依照路徑執行,將是降低手術風險的關鍵,而這些都得仰賴手術導航機器人。

因此 NaoTrac 腦部手術導航機器人,從術前的評估規劃開始,即能顯示過往各式的開刀徑,及各路徑可能面臨的不同功能損失。視覺化的呈現方式,有助於醫生與病患共同討論合適的路徑,改善醫病關係。確認手術路徑後,開刀時再由機器人經規劃路徑,準確將器械傳遞至預定位置,不僅能於損失最小組織的情況下,達成目標組織取樣等目的,醫師也能藉由整合影像,隨時監控開刀過程。風險降低的同時,減少了年輕醫師的學習曲線,讓腦部手術不再是一片迷航。

誤差小於 2mm 的高精準度,鈦隼掌握優勢關鍵技術

不過,腦部手術導航系統目前最大的困難,仍在於精準度,以及如何將病人的腦部影像與實際的腦部結構,以影像軟體做完美的連結。對此,不同於其他導航系統採用紅外線立體定位,鈦隼科技不僅運用機器視覺技術,更自行打造能將病患電腦斷層掃描(CT)、磁振造影(MRI)與機器視覺整合的軟體程式,準確度達 2mm 以下(2.0~0.2mm)。

陳階曉醫師更表示,目前 NaoTrac 的定位時間僅需 3~5 分鐘,相較於現今市場上的手術導航系統需 20~30 分鐘,NaoTrac 的技術顯然十分具有競爭力。而 Brain Navi 之所以能擁有超越其他競爭者的效能,除了起步早、搶得先機外,還有利用台灣既有的優秀醫師與研發人才,將技術與臨床應用經驗結合,從需求端開發出產品。未來,NaoTrac 也將導入至腦部切片、帕金森氏症腦部晶片植入,甚至腦部細胞治療等需精準定位和定量的手術。

▲ Brain Navi 團隊於花蓮慈濟醫院,完成台灣首例腦部手術導航人體試驗。(Source:Brain Navi

醫療市場每年 200 億美金,手術導航機器人前景看好

根據 IDC Healthcare Insights 所發布的《醫療機器人技術–值與機遇》報告顯示,亞太地區(不含日本)醫療機構在機器人技術上的支出於 2018 年達到 37.3 億美元,到 2022 年時則預計將達 70.3 億美元,全球則約 200 億美金。其中,外科手術機器人將是該地區應用最廣泛的機器人技術。而市場熱度,也可從近幾年醫療大廠頻頻的收購動作看出,陳階曉醫師不諱言,目前已有幾間國際大廠正在關注 Brain Navi 的動向。

Brain Navi 的下一步是完成認證、將導航系統應用於其他需精準定位和定量的手術,並拓展海外市場。目前已取得台、美 、日、韓、歐等 18 個專利的 Brain Navi,預計近期將申請 FDA、CE 等認證,而應用導航手術於其他領域的試驗研究也正在進行中。今年 10 月 19~23 日,Brain Navi 也將前往美國神經外科醫學會(Congress of Neurological Surgeons Annual Meeting 2019)發表最新技術和產品,這將是 Brain Navi 第一次正式的海外亮相,相信將能成功吸引不少國際大廠的目光。

(首圖來源:《科技新報》攝)