雖然醫(yī)療機器人的歷史只有短短30多年，全球目前最先進的達芬奇手術(shù)機器人也不過誕生20年，但整個產(chǎn)業(yè)已發(fā)生翻天覆地的變化。據(jù)市場咨詢及調(diào)查機構(gòu)MarketsandMarkets測算，全球醫(yī)療機器人市場規(guī)模在2027年有望突破221億美元，相比2018年64.6億的市場規(guī)模上漲3倍多，手術(shù)機器人在其中占據(jù)約60%的份額。隨著全球人口老齡化的加劇，心血管、神經(jīng)血管和腫瘤等慢性疾病的發(fā)病率不斷上升，未來的外科手術(shù)數(shù)量必然大幅增加，對醫(yī)療、康復(fù)的需求也隨之增長，這給手術(shù)機器人帶來了更大的市場。國內(nèi)手術(shù)機器人研究起步較美國晚了近10年，許多產(chǎn)品仍處于研發(fā)、臨床試驗階段，但資本市場仍然給予了高度的關(guān)注。除資本的推動外，國家也發(fā)布了一系列重要政策幫助提高醫(yī)療器械的創(chuàng)新能力和產(chǎn)業(yè)化水平，從《中國制造2025》到“健康中國2030”戰(zhàn)略，醫(yī)用機器人的發(fā)展都具有重要意義。不過，在腹腔鏡手術(shù)機器人領(lǐng)域，國內(nèi)明顯不足，目前尚無本土企業(yè)正式獲批，達芬奇機器人的市場地位很難被輕易撼動。但伴隨著達芬奇手術(shù)機器人第一批專利保護陸續(xù)到期，國內(nèi)企業(yè)也迎來了新的發(fā)展契機。面對龐大的市場機會，國內(nèi)也涌現(xiàn)出了一大批自主研發(fā)創(chuàng)新的團隊。在達芬奇手術(shù)機器人壟斷國內(nèi)市場14年之久的當(dāng)下，國產(chǎn)手術(shù)機器人彎道超車的機會在哪里？對此我們專訪了國內(nèi)的幾家相關(guān)公司。
食品生產(chǎn)線分揀機器人圖片垃圾分揀機器人原理圖丨達芬奇手術(shù)機器人專家觀點
無人物流分揀機器人上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師、術(shù)銳機器人CTO徐凱
全自動分揀機器人視頻北京航空航天大學(xué)生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院教授、北航醫(yī)療器械研究所副所長、羅森博特創(chuàng)始人王豫
華科精準(zhǔn)聯(lián)合創(chuàng)始人兼CTO劉文博
立庫分揀機器人模型徐凱：唯有自主原創(chuàng)，才有機會彎道超車生輝：與達芬奇手術(shù)機器人相比，術(shù)銳機器人的最大特點是什么？如何實現(xiàn)差異化競爭？徐凱：術(shù)銳手術(shù)機器人是以可形變的彎轉(zhuǎn)蛇形臂技術(shù)，來實現(xiàn)多孔和單孔腔鏡手術(shù)。我們首提“適度創(chuàng)傷SuitableInvasiveness”概念，以一套系統(tǒng)，用最合適的創(chuàng)傷給病人提供手術(shù)治療：簡單或術(shù)野集中的手術(shù)用單孔，復(fù)雜且大范圍手術(shù)用多孔。生輝：目前國內(nèi)尚未有腔鏡手術(shù)機器人正式獲批，但無法否認(rèn)的是它具有誘人的產(chǎn)業(yè)前景和商業(yè)價值，你覺得該領(lǐng)域的機器人在國內(nèi)發(fā)展的阻礙是什么？中國自主制造的手術(shù)機器人如何實現(xiàn)彎道超車？徐凱：在國內(nèi)的發(fā)展可能還是有技術(shù)和產(chǎn)業(yè)阻礙。腔鏡手術(shù)機器人不同于骨科手術(shù)機器人，沒有“部件級”供應(yīng)商，基本一切都要靠單一廠家自己完成，難度非常大。沿襲達芬奇機器人的技術(shù)做多孔，我認(rèn)為彎道超車的可能性不高；唯有自主原創(chuàng)創(chuàng)新，才有彎道超車可能。生輝：目前市場對手術(shù)機器人的接受度如何？相較于現(xiàn)在用達芬奇手術(shù)機器人做手術(shù)的話，患者的手術(shù)成本能下降大概多少？未來是否有機會進入醫(yī)保體系？徐凱：目前市場對腔鏡手術(shù)機器人還是非常歡迎的，顯著提高了醫(yī)生的手眼功能，使用國產(chǎn)腔鏡手術(shù)機器人，患者成本大約能下降1/3。進入醫(yī)保則不太容易。醫(yī)保資金現(xiàn)在入不敷出現(xiàn)在已經(jīng)是一個事實，醫(yī)保方方面面的支出都在收緊。機器人手術(shù)做為一個高端醫(yī)療項目，本身與醫(yī)保的目標(biāo)有一定的背離，需要臨床經(jīng)濟學(xué)計算：通過納入機器人手術(shù)，病人其他的醫(yī)療費用會下降，從而使得醫(yī)?？傮w支出會減少。這個需要我們的機器有一定的實施量了以后，有了臨床數(shù)據(jù)以后才可能通過統(tǒng)計計算才有可能進醫(yī)保。目前術(shù)銳最有希望納入醫(yī)保對的應(yīng)該是正在開發(fā)的膀胱鏡手術(shù)?，F(xiàn)在的膀胱癌復(fù)發(fā)率較高，如果通過我們的機器人手術(shù)可以一次根除，則是非常有可能進入醫(yī)保的。王豫：教育客戶周期長，商業(yè)模式有待探索生輝：與行業(yè)對比，羅森博特機器人的特點是什么？目前產(chǎn)品的進一步研發(fā)和臨床試驗進展情況如何？王豫：羅森博特是一個技術(shù)驅(qū)動型的團隊，核心訴求是希望提升骨科手術(shù)機器人的智能化程度，我們認(rèn)為這個是未來手術(shù)機器人整體技術(shù)發(fā)展的趨勢。我們選擇了“輔助骨科復(fù)位”這一既有臨床需求又很有挑戰(zhàn)性的操作，目前市面上的企業(yè)多以創(chuàng)傷脊柱或者關(guān)節(jié)手術(shù)為主，在骨科復(fù)位領(lǐng)域，國內(nèi)外都還沒有一款成熟的產(chǎn)品，這可能是我們最大的特征。目前我們已經(jīng)完成了標(biāo)本試驗，正在做科研臨床的倫理審批，預(yù)計今年就會進行科研臨床試驗。生輝：目前國內(nèi)骨科手術(shù)機器人領(lǐng)域中，天智航屬于領(lǐng)跑者，但仍然處于連年虧損的狀態(tài)，你認(rèn)為該行業(yè)內(nèi)企業(yè)應(yīng)該采取什么樣的商業(yè)模式？如何借鑒國外的醫(yī)療器械公司的經(jīng)驗？王豫：首先我認(rèn)為，骨科手術(shù)機器人作為創(chuàng)新醫(yī)療器械，它的市場推廣需要周期，有一個教育用戶的過程。另外這種大型的設(shè)備單價較貴，承擔(dān)交易的周期也比較長，前期的資本投入是很正常的。天智航作為這個行業(yè)的先驅(qū)，在推動市場發(fā)展的過程中做了很多貢獻，對整個手術(shù)機器人在臨床上的概念普及都做了很好的工作。目前行業(yè)內(nèi)大家比較認(rèn)可的一種商業(yè)模式是器械配耗材的方式，達芬奇為這個行業(yè)做個一個標(biāo)桿，但是“兩票制”、高值耗材帶量采購、醫(yī)保DRGs（疾病診斷分類后的醫(yī)保付費方式改革）等一系列政策出臺后，增加了更多的不確定性，商業(yè)模式較之前將會有很大的變化，探索之路任重道遠。如果擁有自主創(chuàng)新能力、業(yè)務(wù)多元化布局，或者單一產(chǎn)品具有高技術(shù)含量、高附加值，在競爭中將脫穎而出。生輝：目前國內(nèi)骨科手術(shù)機器人產(chǎn)業(yè)鏈的狀況如何？是否有機會納入醫(yī)保？王豫：相較于腔鏡手術(shù)機器人，骨科手術(shù)機器人的硬件產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)窍鄬ν暾?，這也是創(chuàng)業(yè)企業(yè)大批涌現(xiàn)的原因。但手術(shù)機器人絕不是硬件的單純堆積，背后有一套長期know-how的對于臨床的理解，它的軟件算法、臨床使用方案是很核心的東西。我個人認(rèn)為骨科機器人手術(shù)在近幾年很難納入醫(yī)保。一是醫(yī)保政策還是保障全民基本醫(yī)療服務(wù)，這種創(chuàng)新性的醫(yī)療服務(wù)還需要周期去證明能夠降低醫(yī)療總費用，還需要衛(wèi)生經(jīng)濟學(xué)的評價；如果政府能有大的動作支持這種創(chuàng)新醫(yī)療服務(wù)，納入醫(yī)保肯定對行業(yè)發(fā)展有巨大好處。劉文博：臨床需求大，國產(chǎn)神外手術(shù)機器人小步快跑生輝：在手術(shù)機器人應(yīng)用的眾多?？祁I(lǐng)域中，國內(nèi)神經(jīng)外科領(lǐng)域發(fā)展的最快，華科精準(zhǔn)已有2款產(chǎn)品獲得NMPA三類醫(yī)療器械注冊證，相關(guān)手術(shù)量已過萬例，相較于其他專科領(lǐng)域，為何神外的技術(shù)發(fā)展和市場推廣最快？劉文博：我覺得神外領(lǐng)域發(fā)展得快的主要原因是臨床需求大。神經(jīng)外科手術(shù)機器人在機器人共有的精準(zhǔn)、穩(wěn)定這些特點以外，它還是唯一有可能縮短手術(shù)時間的機器人類別，效率上明顯提升。比如我們現(xiàn)在應(yīng)用的比較廣的SEEG電極植入，用傳統(tǒng)框架式手術(shù)治療的話，大概需要3個小時左右；現(xiàn)在應(yīng)用手術(shù)機器人可以至少縮短一半以上的時間，醫(yī)生和患者雙重獲益。此外，國內(nèi)神經(jīng)外科手術(shù)機器人領(lǐng)域并沒有被進口產(chǎn)品壟斷，沒有形成一家獨大的局面?；旧犀F(xiàn)在市場上認(rèn)為，國產(chǎn)的手術(shù)機器人的性能不遜于甚至優(yōu)于進口產(chǎn)品，價格上也更具優(yōu)勢，從覆蓋率來看，國產(chǎn)產(chǎn)品要高于進口產(chǎn)品，這是一個很可喜的情況。其次就是，目前神經(jīng)外科手術(shù)機器人的收費還是沿用了手術(shù)導(dǎo)航定位系統(tǒng)的收費標(biāo)準(zhǔn)，大概是幾千塊不足萬元的量級，這對患者來說更容易接受一些。生輝：你認(rèn)為目前神經(jīng)外科手術(shù)機器人的發(fā)展還有什么不足？劉文博：“手術(shù)機器人”這個名詞，很多人總希望它特別智能，但實際上現(xiàn)在各類機器人更多的還只是停留在輔助定位的層面，更像一個機器，不像人。所以未來手術(shù)機器人的發(fā)展一定是向更好地幫助醫(yī)生更智能地完成手術(shù)的方向發(fā)展。其次，雖然現(xiàn)在手術(shù)機器人已經(jīng)能大幅度縮小手術(shù)時間了，但實際上他仍然有很多提高手術(shù)效率的優(yōu)化空間。比如腦出血的急診手術(shù)，理論上在相對早期的時候完成手術(shù)對患者更好，針對這類手術(shù)，如何快速地完成病人的定位注冊和手術(shù)，還需要技術(shù)的進一步提高。生輝：與眾多獲批的產(chǎn)品相比，華科精準(zhǔn)手術(shù)機器人的突出特點是什么？目前可應(yīng)用的以及正在拓展的適應(yīng)癥有哪些？劉文博：對比之下，華科精準(zhǔn)手術(shù)機器人的特點主要體現(xiàn)在精準(zhǔn)和安全兩個方面。首先，華科精準(zhǔn)機器人在支持傳統(tǒng)的皮膚/骨性標(biāo)記點注冊方式的基礎(chǔ)上，還支持國際領(lǐng)先的無標(biāo)記點激光面掃描技術(shù)，可以免除加掃單一目的的術(shù)前定位影像而快速、精準(zhǔn)地開展手術(shù)。此外，華科精準(zhǔn)還開發(fā)了基于3D結(jié)構(gòu)光的全息掃描定位技術(shù)，這項技術(shù)屬全球首創(chuàng)，已登上Nature雜志并向全世界進行了展示。其次，華科精準(zhǔn)手術(shù)機器人在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計之初就在系統(tǒng)底層進行了全面的安全性設(shè)計。在軟件上，我們實現(xiàn)了多維度的顱內(nèi)血管可視化模塊，幫助醫(yī)生以更直觀、更全面的方式進行血管規(guī)避，在手術(shù)計劃階段就降低了顱內(nèi)出血風(fēng)險；在硬件上我們?yōu)闄C器人加入了觸覺感知模塊和安全腳踏控制模塊，實現(xiàn)了超靈敏的碰撞急停和人機交互功能，術(shù)中可以切實保障醫(yī)生和患者的安全。華科精準(zhǔn)手術(shù)機器人可支持所有需要精準(zhǔn)定位定向的神經(jīng)外科術(shù)式，目前在癲癇、帕金森病、腦出血、腦腫瘤、三叉神經(jīng)痛等疾病的診療過程中已經(jīng)實現(xiàn)了非常成熟的應(yīng)用，并且正在和全國眾多專家用戶不斷合作積極拓展更多術(shù)式。生輝：國內(nèi)神經(jīng)外科手術(shù)機器人產(chǎn)業(yè)鏈目前處于什么階段？核心部件采取自研模式還是具有成熟的供應(yīng)商？是否有機會納入醫(yī)保體系？劉文博：手術(shù)機器人可以分為手、腦、眼三個部分，“手”的機械臂部分基本都是外采，最核心的“眼”和“腦”部分，華科精準(zhǔn)全部采取自主研發(fā)模式。其中，“腦”包含的血管的三維可視化技術(shù)、定位算法均是我們的獨家技術(shù)；“眼”作為幫助機器人快速、精準(zhǔn)地完成病人定位的核心，我們已經(jīng)歷了兩代技術(shù)的更迭，從激光定位到如今根據(jù)3D結(jié)構(gòu)光的視覺定位技術(shù)，在定位效率和精度上都實現(xiàn)了極大的優(yōu)化，已經(jīng)達到國際領(lǐng)先水平。我認(rèn)為在未來還是有機會納入醫(yī)保體系的?，F(xiàn)在神經(jīng)外科領(lǐng)域用機器人做手術(shù)還是一個比較新鮮的事情，全國大概也就只有幾十家醫(yī)院有條件開展這種手術(shù)，但未來隨著時間的推移，設(shè)備價格會逐漸回落，相信會有更多醫(yī)院能夠使用手術(shù)機器人為患者造福，它也有可能變成一個相對常規(guī)的治療方法。但這一定是很難的也需要一定的時間，需要整個行業(yè)企業(yè)和臨床機構(gòu)的共同努力。手術(shù)機器人的發(fā)展背景可將其劃分為3個重要階段：第一階段，在20世紀(jì)80年代中期，美國洛杉磯醫(yī)院的醫(yī)生使用工業(yè)機械臂PUMA560完成了機器人輔助定位的神經(jīng)外科腦部活檢手術(shù)。緊接著在20世紀(jì)90年代初期，醫(yī)療機器人被應(yīng)用在骨科領(lǐng)域，美國IBM與加州大學(xué)系統(tǒng)聯(lián)合推出了第一個正式的醫(yī)療手術(shù)機器人ROBODOC用以關(guān)節(jié)置換，這是首個獲得FDA批準(zhǔn)的手術(shù)機器人，也是第一臺真正意義上的醫(yī)療機器人。此時的機器人被改造成了精確定位手術(shù)工具或引導(dǎo)切割的手術(shù)機器人，可用于實施髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和脊柱手術(shù)。第二階段，在20世紀(jì)80年代中后期，“遠程呈現(xiàn)手術(shù)”的概念興起，成為該階段手術(shù)機器人發(fā)展背后的重要推力之一。在這一時期，一大批微創(chuàng)手術(shù)機器人系統(tǒng)涌現(xiàn)出來，F(xiàn)redericMoll博士創(chuàng)立了直覺醫(yī)療公司（IntuitiveSurgical）并在1999年推出達芬奇手術(shù)機器人。1998年，ComputerMotion公司發(fā)布ZEUS宙斯機器人系統(tǒng)，該公司在2003年與直覺醫(yī)療公司合并，達芬奇作為唯一得到FDA認(rèn)證的手術(shù)機器人，幾乎壟斷全球市場。第三階段則是21世紀(jì)以后，大量的專科化的手術(shù)機器人得以出現(xiàn)，這類機器人面向具體的病癥，成本將比通用型的機器人更低，目前應(yīng)用比較廣泛的領(lǐng)域有骨科、神經(jīng)外科、血管介入等，以色列Mazor公司的脊柱外科機器人SpineAssist、MAKOplasty膝關(guān)節(jié)置換術(shù)機器人、Medtech公司針對神經(jīng)外科和脊柱外科的導(dǎo)航手術(shù)機器人ROSA等各領(lǐng)風(fēng)騷。
圖丨國內(nèi)手術(shù)機器人公司盤點經(jīng)過生輝的不完全統(tǒng)計，目前國內(nèi)已上市及在研的手術(shù)機器人主要針對于骨科、神經(jīng)外科、腹腔鏡、支氣管鏡以及血管介入等領(lǐng)域。骨科是手術(shù)機器人率先進入的領(lǐng)域，其最主要的功能是術(shù)中定位導(dǎo)航，涉及的技術(shù)包括影像重構(gòu)、三位規(guī)劃、機械臂系統(tǒng)等。由于骨科手術(shù)操作難度大、醫(yī)生培養(yǎng)周期長等問題，利用手術(shù)機器人可有效提高手術(shù)精度、縮短醫(yī)生學(xué)習(xí)周期，提高手術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化程度。傳統(tǒng)骨科龍頭公司，如美敦力、強生、史塞克、捷邁、施樂輝等公司，都通過收購、并購與自身體系融合，形成了獨立的骨科手術(shù)解決方案，在數(shù)字化、手術(shù)機器人領(lǐng)域完成布局。以史賽克為例，2013年，史賽克斥資16.5億美元收購MAKO關(guān)節(jié)手術(shù)機器人，并于近年加大了全球范圍內(nèi)對MAKO的推廣和培訓(xùn)，通過“手術(shù)機器人系統(tǒng)+機器人專用工具+骨科耗材”的商業(yè)模式，史賽克加強了下一階段的核心競爭力。從國內(nèi)來看，國產(chǎn)化骨科手術(shù)機器人龍頭當(dāng)屬天智航，該公司成功登陸科創(chuàng)板，成為該領(lǐng)域的領(lǐng)跑者。生輝從其招股書中發(fā)現(xiàn)，天智航募投項目中有5200萬元將用于骨科手術(shù)機器人配套手術(shù)耗材、手術(shù)工具擴建項目，項目建成后，配套設(shè)備及耗材業(yè)務(wù)將成為天智航新的業(yè)務(wù)支柱。在神經(jīng)外科手術(shù)機器人領(lǐng)域，國內(nèi)已涌現(xiàn)一批較為領(lǐng)先的企業(yè)，包括柏惠維康、華科精準(zhǔn)、華志微創(chuàng)等。其中，柏惠維康此前推出的“睿米”神經(jīng)外科手術(shù)機器人為國內(nèi)首個正式獲批的神經(jīng)外科手術(shù)機器人，填補了國內(nèi)該領(lǐng)域的空白；華科精準(zhǔn)也與近日完成了全國首例磁共振實時監(jiān)測顱內(nèi)激光消融手術(shù)，率先采取了手術(shù)機器人定位輔助，實現(xiàn)了無接觸式自動手術(shù)定位下對腦深部病變的激光精準(zhǔn)消融，開啟了腦深部病變微創(chuàng)治療的新篇章。
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