用水做的“手术刀”？国产水刀机器人成就BPH治疗新范式|bph治疗|前列腺|射流|手术刀|机器人|水刀

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在日前闭幕的2024年中国国际服务贸易交易会上，多台手术机器人亮相，向全球展示我国医疗领域先进创新成果。其中，一台“以水作刀”的手术机器人引起广泛关注。

水刀——高压水射流切割技术，被认为是世界上最锋利的“刀”。经过增压泵加压后的水，通过内孔直径极小的喷嘴喷射而出，能够形成秒速几百米的水射流。这种水射流具有强大、精准的切割力，催生加工制造行业的新一轮变革。

那么，水刀究竟有多锋利呢？利用高压技术将普通的水加压到30MPa以上，可以承担一些简单的切割工作，当加压到100MPa以上，能满足大多数的切割工作，当水压超过200MPa时，高速的射流可以切开金刚石，并且切割的宽度只有几毫米。在高速射流中添加石英砂等磨料，水刀将具有更强的切割能力。在航空航天领域，水刀切割技术对特殊材料的加工以及精密仪器的制造起着关键作用。

为何选择水刀手术机器人

20世纪80年代，高压水射流切割技术开始被引入临床医学，用于术中人体组织的切割。相较电刀切除和激光剜除的术式，水刀切割过程中产生的热量将被高速射流带走，从而实现无热切割，不损伤切割部位的周围神经和组织，成为肝胆外科、神经外科和胃肠外科等科室的高端手术器械。

水流控制和手术视野是医用水刀面临的关键难题。如果在水刀切割手术中应用机器人技术，就能一次性解决这两个问题。水刀手术机器人的技术核心是将生理盐水加速超过音速，使得水射流具备特殊的对软组织的切除效应。据悉，北京智愈医疗科技有限公司历经四年研发的metaFlow®高能水射流自主执行手术机器人（以下简称“水刀手术机器人”），弥补了我国在适用于软组织的医用水刀领域的空白，于2023年12月获准进入创新医疗器械特别审查程序。这款机器人针对泌尿外科中重度良性前列腺增生（BPH），在机器人工程和医学临床术式上实现创新突破。

BPH是泌尿科最大的病种之一，症状随患者年龄增长呈加重趋势。随着我国人口老龄化日益加剧，BPH患者正逐年攀升，我国对水刀术式的需求愈发迫切。传统BPH治疗方案存在热损伤、手术时间长、恢复周期长，以及医生学习曲线长等痛点。水刀手术机器人凭借实时、无热、精准、自动化的优势，能够精确地绘制并切除靶区，将以往需要1小时的手术缩短至10分钟以内，同时最大限度地保护患者的性功能和尿控功能。

四大技术优势

水刀手术机器人具有四大技术优势。

第一，引入超声影像来规划、引导切除增生组织，是水刀手术机器人在BPH治疗领域的首创。传统术式要求医生在膀胱镜的图像下，靠以往手术经验来判断切除靶区，稍有不慎，就可能伤及健康组织。而水刀手术机器人具备自动数据采集和智能影像规划功能。自动数据采集装置搭载超声探头，自动在直肠内扫描记录患者影像。智能影像规划可以使切除范围避开膀胱颈、精阜、尿道外括约肌等关键部位，通过运算，辅助医生完成手术整体规划。

第二，机器人自主导航执行手术，让传统需要手持治疗设备的BPH手术更加稳定。由超声影像引导的水刀手术机器人，会根据医生前期手术规划，在影像的自动导航下，控制水刀精准切除。这一过程大幅降低对医生施术经验的要求，医生只需学习如何通过影像规划手术靶区，并在术中点击鼠标和踩下执行踏板即可。

第三，水射流精准控制，即根据术者规划的切除范围和深度，智能调节水射流能量，使水刀可以精准适形地切除增生的前列腺组织。高压水在前列腺包膜和腺体间注入，能达到精准完整的层面剥离，不会造成前列腺包膜穿孔；水刀在分离过程中，不会切断前列腺主支血管，术者可以对其电凝后切断，精准止血；水刀是无热损伤的能量器械，能避免所有热损伤带来的并发症。

第四，水刀手术机器人的运动控制算法，对于实现精准控制、确保各个部件和运动轴的同步运作，以及精确执行医生制定的规划有重要意义。水刀手术机器人应用了智能化的控制技术，应用智愈医疗自研的机器人控制部件，将多个控制单元集成于一体，最大程度上发挥水刀免于热损伤、选择性切除的优势，带来一种标准化、自动化的术式，解决现有的BPH手术临床痛点。

兼顾安全性和长期有效性

水刀手术机器人应用于泌尿科经尿道的手术中，整个手术环境会充盈液体，高压水射流的水压极高、水流速度极快，导致液体环境的局部压力降低到蒸汽压力以下而形成空化效应，这使得治疗BPH的无热水刀具有更好的选择性切除能力和可控性。同时，配合影像和机器人技术，水刀手术机器人更加精准可控，且具备完全自主知识产权，成为泌尿科BPH治疗的有力工具。