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Oct 17, 2023

Kann die leichte Berührung von Moon Surgical das Wettrüsten im Bereich der chirurgischen Robotik gewinnen?

20. Juni 2023 Von Jim Hammerand Ein Chirurg, der das chirurgische Robotiksystem Moon Surgical Maestro verwendet [Foto mit freundlicher Genehmigung von Moon Surgical] In einem Interview mit Medical Design & Outsourcing, CEO von Moon Surgical

20. Juni 2023 Von Jim Hammerand

Ein Chirurg, der das chirurgische Robotiksystem Moon Surgical Maestro verwendet [Foto mit freundlicher Genehmigung von Moon Surgical]

In einem Interview mit Medical Design & Outsourcing diskutierten Anne Osdoit, CEO von Moon Surgical, und David Noonan, Chief Technology Officer, über die Technologie hinter dem, was sie als den Hauptvorteil ihres Systems bezeichneten: die Möglichkeit, mit Chirurgen zusammenzuarbeiten.

„Wir haben einen kollaborativen Roboter gebaut, der nicht unbedingt das ist, was man normalerweise auf dem Markt sieht“, sagte Noonan. „[Die meisten] Roboterarme sind extrem steif. Wenn Sie versuchen wollen, es zu ergreifen und damit zu manipulieren, können Sie das nicht, weil die Nutzlast und die Steifigkeit das sind, was zur Ausführung der Aufgabe erforderlich ist.“

Aber Maestro ist so konzipiert, dass Chirurgen die an seinen Roboterarmen befestigten laparoskopischen Instrumente direkt bewegen und an Ort und Stelle halten können. Dies reduziert die Belastung für Chirurgen und entlastet Assistenten, wodurch die Effizienz und Effektivität des Eingriffs erhöht wird.

„Wenn ein Benutzer ein Instrument an unser System anschließt, manipuliert er das Instrument immer noch auf die Art und Weise, wie er es früher getan hat: über den Griff, wenn es sich um einen Greifer handelt, oder über den Kamerakopf, wenn es ein Laparoskop ist“, sagte Noonan.

Die Technologie überzeugte Dr. Fred Moll – Mitbegründer des Marktführers für chirurgische Robotik Intuitive Surgical – zunächst als Berater und jetzt als Vorstandsvorsitzender bei Moon Surgical einzusteigen.

Anne Osdoit, CEO von Moon Surgical [Foto mit freundlicher Genehmigung von Moon Surgical]

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Die Landung von Moll ist nur eine der Errungenschaften von Moon Surgical in diesem Jahr. Nachdem der Geräteentwickler im Dezember 2022 seine erste FDA-Zulassung für Maestro erhalten hatte, folgte im April 2023 die CE-Kennzeichnung der Europäischen Union. Dann folgte im Mai eine Finanzierungsrunde in Höhe von 55,4 Millionen US-Dollar und die Hinzuziehung von Finanzvorstand Anne Renevot und Vizepräsidentin für kommerzielle Strategie Lisa Jacobs zum Führungsteam.

Moon Surgical schloss diese Serie-B-Finanzierungsrunde weniger als ein Jahr nach der Serie-A-Finanzierungsrunde in Höhe von 31,3 Millionen US-Dollar ab – und etwa eineinhalb Jahre früher als von Osdoit zuvor erwartet.

„Seit wir die A-Runde angekündigt haben, haben wir ein stetiges Interesse von Investoren verspürt, und Ende letzten Jahres wurde uns klar, dass es Leute da draußen geben könnte, die bereit wären, uns etwas Geld zu geben, und im aktuellen Umfeld wäre es dumm, es nicht anzunehmen.“ es“, sagte sie. „Wir hatten außerdem eine Reihe wichtiger Meilensteine ​​erreicht, die eine neue Runde mit neuen Preisen und neuen Konditionen rechtfertigten. Ansonsten bin ich mir nicht sicher, ob unsere historischen Investoren uns unterstützt hätten.“

Die neueste Runde wird die Entwicklung und Kommerzialisierung finanzieren, wobei eine begrenzte Markteinführung für 2024 und eine vollständige kommerzielle Markteinführung im Jahr 2025 geplant ist.

Moon Surgical verbessert das Design von Maestro gegenüber der ersten Version, die die FDA- und EU-Zulassung erhalten hat.

„Es handelt sich nicht um eine Version des Geräts, von der wir dachten, dass wir sie skalieren könnten“, sagte Osdoit. „Wir haben im Grunde alle unsere Erkenntnisse in eine kommerzielle Umsetzung umgesetzt, die nicht nur viel schöner aussieht – sie sieht fantastisch aus –, sondern auch die gleiche Kernarchitektur und dieselben Funktionalitäten aufweist und einige der Erkenntnisse aus unserer ersten Machbarkeitsstudie, in der wir 50 Patienten behandelt haben, einbezieht .“

Um die Fertigung zu skalieren, arbeitet Moon Surgical daran, das Design zu stabilisieren und die notwendige Infrastruktur und Ressourcen zusammenzustellen, insbesondere Komponenten für die Arme, die Maestro auszeichnen.

Das chirurgische Robotersystem Maestro von Moon Surgical verfügt über zwei Arme, die dieselben laparoskopischen Instrumente halten können, die Chirurgen bereits verwenden. [Foto mit freundlicher Genehmigung von Moon Surgical]

„Als wir Moon gründeten, wollten wir eine Lösung bereitstellen, die die Vorteile der Roboterchirurgie bietet – die Dinge, die Chirurgen lieben – vielleicht nicht mit dem vollen Grad an Raffinesse, den man in einem Da-Vinci-System haben könnte, aber etwas, das wäre angemessen, um die überwiegende Mehrheit der chirurgischen Eingriffe abzudecken, vielleicht sogar 70 % oder 80 % dessen, was Sie mit dem da Vinci tun würden“, sagte sie.

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Die Einwegkupplungen von Maestro ermöglichen es Chirurgen, dieselben laparoskopischen Instrumente wie zuvor zu verwenden, außer dass sie dieselben Eingriffe mit einer Person weniger im Raum durchführen können.

„Der Chirurg ist sein eigener Assistent, der unser System nutzt“, sagte Osdoit. „Das Konzept besteht darin, dass sich der Roboter an den Chirurgen anpasst und nicht der Chirurg, der sich an die Roboter anpasst. Für die Patienten hoffen wir, den Durchsatz zu erhöhen, die Anästhesiezeit zu verkürzen und dem Chirurgen eine bessere Kontrolle und Sicherheit darüber zu geben, was während des Eingriffs getan wird, was letztendlich zu einer besseren Versorgung der Patienten führen sollte.“

Zu diesem Zweck ermöglicht Maestro Chirurgen, Instrumente mit ihren eigenen Händen zu manipulieren, hält sie jedoch vollkommen ruhig, wenn der Chirurg sie loslässt.

„Unsere Architektur unterscheidet sich stark von dem traditionelleren seriellen Manipulator mit steifen Gelenken entlang der gesamten Freiheitsgrade“, sagte Noonan. „Unser Design begann eigentlich als haptische Schnittstelle, in diesem Fall als Impedanzkontrollgerät, das mechanisch transparent ist.“

Während herkömmliche Roboter mechanisch starr sind, kann ein Chirurg Maestros Arme ergreifen und bewegen, wobei sich die Roboterarme leicht anfühlen, indem sie ihre eigene Masse und die Masse des angebrachten Instruments ausgleichen.

Und während ein traditionellerer Roboter über einen Motor und ein Getriebe zur Drehmomentverstärkung verfügt, verfügt das System von Maestro über keine Getriebe.

„Unsere Drehmomentverstärkung entsteht durch die Kombination einer Winde mit einer vorgespannten Sehne, die sich um eine größere Winde wickelt und dann zu dieser verläuft. Wir erhalten also ein Übersetzungsverhältnis, indem wir eine Winde, die um eine Riemenscheibe mit kleinerem Durchmesser gewickelt ist, zu einer Riemenscheibe mit größerem Durchmesser bringen. “, sagte Noonan. „Und dieser Ansatz ermöglicht es Ihnen, das Drehmoment im Grunde zu verstärken und dabei nur sehr wenig Spiel und keine Reibung zwischen den Zahnradzähnen zu haben, was bei einem traditionelleren Getriebe der Fall ist.“

Das System erfasst den Motorstrom auf der Motorseite, um daraus die auf ein Gelenk ausgeübte Kraft abzuleiten und erkennt, wenn ein Chirurg versucht, den Arm zu bewegen, um diese Bewegung zu unterstützen.

„Wir haben mehrere Modi“, sagte Noonan. „Der Arm kann wie ein Roboter fungieren und unser Laparoskop bewegen, um den Werkzeugen des Chirurgen zu folgen, um ihn freihändig neu zu positionieren, aber er kann den Chirurgen auch zu einer bestimmten Stelle führen, er kann vollkommen ruhig bleiben, oder geben Sie dem Chirurgen Rückmeldung darüber, welche Art von Kraft an anderer Stelle auf ihn ausgeübt wird.“

Die Sehnen bestehen aus rostfreiem Stahl und das System verfügt außerdem über eine Reihe von Federn zum passiven Ausgleich. Während sich der Großteil des Gewichts des Systems in seiner Basis befindet, versucht das Team, die Masse und Trägheit der Verbindungen und Übertragungsmechanismen zu verringern, die sich bis zu den distalen Gelenken erstrecken.

Chief Technology Officer David Noonan [Foto mit freundlicher Genehmigung von Moon Surgical]

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Da Moon Surgical mehr Maestro-Systeme baut, muss es Engpässe bei kritischen Sensoren wie Encodern beheben.

„Das war ein echtes Problem“, sagte Noonan, mit Vorlaufzeiten von bis zu 40 Wochen.

Das Maestro-System verwendet mindestens zwei Encoder, um die Gelenkwinkel an jeder motorisierten Achse zu messen. Alle Encoder sind redundant und das System vergleicht die Sensoren an jedem Gelenk, um sicherzustellen, dass jedes Gelenk wie erforderlich funktioniert – und dass auch alle Sensoren funktionieren.

„In der chirurgischen Robotik ist es aus gestalterischer Sicht immer wichtig, sicherzustellen, dass es niemals zu unkontrollierten Bewegungen kommen kann. Das ist das große Tabu“, sagte Noonan. „Alle unsere Gelenke verfügen über redundante Encoder, und Sie versuchen ständig, den Ausfall eines dieser Encoder zu erkennen, indem Sie die beiden kontinuierlich messen.“

Moon Surgical durchsucht ständig das Internet nach verfügbaren Encodern und hat bei frühen Prototypen sogar darauf zurückgegriffen, Produkte mit Encodern ausschließlich wegen der Encoder zu kaufen.

„In diesem Fall müssen Sie von allem nur zwei oder doppelt so viel haben. Und wenn wir dann unseren Verifizierungs- und Validierungszyklus durchlaufen und jetzt sechs Einheiten haben, müssen wir sicherstellen, dass Sie das Sechsfache von allem haben“, sagte Noonan. „Auf dem Weg zur Kommerzialisierung und dem Bauplan für das nächste Jahr treffen Sie Ihre Entscheidungen tatsächlich oft auf der Grundlage dessen, was verfügbar ist, und nicht auf der Grundlage dessen, was Sie vielleicht bevorzugen.“

Moon Surgical baut derzeit nahezu alles im Maestro-System zusammen, mit Ausnahme der Arme, und plant, die Arme in den nächsten Monaten abschließend zu testen, bevor die Fertigung intern aufgenommen wird. Der Waffenlieferant des Unternehmens hat seinen Sitz in Frankreich, sodass die Internalisierung des Arms dort erfolgen muss, während die restlichen Arbeiten in San Carlos, Kalifornien, stattfinden.

„Unsere Gesamtstrategie besteht darin, ein relativ schlankes und effizientes Fertigungsteam aufrechtzuerhalten“, sagte Osdoit, „was bedeutet, dass wir die Teilkomponenten unseres Systems, wenn sie mit der Zeit wirklich stabil werden, an OEM-Partner auslagern und dann einfach.“ Behalten Sie die Endmontage und Tests im eigenen Haus und nutzen Sie unsere Infrastruktur und unser Team immer stärker, um einen höheren Durchsatz zu erzielen. … Wir stehen am Anfang.“

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