在過去的概念中，工業(yè)機(jī)器人一直被設(shè)計(jì)用于從事遠(yuǎn)離人類的活動(dòng)，因而被認(rèn)為對(duì)于外科手術(shù)并不安全。如今，沖破重重阻力之后，工業(yè)機(jī)器人最終被證明可以自動(dòng)置位并且具有很高的精度和安全性，特別是協(xié)作機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，讓工業(yè)機(jī)器人在醫(yī)療領(lǐng)域顯示了巨大的應(yīng)用潛力。
事實(shí)上，這些年來，工業(yè)機(jī)器人服務(wù)化趨勢(shì)已經(jīng)逐漸顯現(xiàn)，而醫(yī)療領(lǐng)域因其市場(chǎng)需求巨大，對(duì)人類生命健康影響深遠(yuǎn)，成為科技和資本圈最為熱衷的賽道，也成為工業(yè)機(jī)器人服務(wù)化趨勢(shì)下的一個(gè)重要應(yīng)用場(chǎng)景。
巨頭搶跑
2019年10月9日，ABB正式啟用其位于美國休斯敦德州醫(yī)學(xué)中心（TMC）的全新醫(yī)療保健研究中心，并展示了一系列概念技術(shù)，包括旨在協(xié)助醫(yī)務(wù)人員和實(shí)驗(yàn)室工作人員完成醫(yī)院實(shí)驗(yàn)室及物流任務(wù)的可移動(dòng)YuMi機(jī)器人。
“到2025年，非手術(shù)醫(yī)療機(jī)器人在全球市場(chǎng)預(yù)計(jì)將達(dá)到近6萬臺(tái)，接近2018年的四倍?！?ABB的一項(xiàng)內(nèi)部研究顯示。
另一家國際機(jī)器人巨頭KUKA 也在醫(yī)療領(lǐng)域初顯身手。迄今為止，已有眾多醫(yī)療項(xiàng)目中應(yīng)用到了 KUKA 機(jī)器人技術(shù)，其中包括癌癥和腦腫瘤治療、導(dǎo)管介入、兒科診斷和治療、醫(yī)學(xué)研究和康復(fù)的臨床研究等。
據(jù)KUKA中國醫(yī)療行業(yè)部門經(jīng)理戴誠透露，醫(yī)療領(lǐng)域已經(jīng)成為庫卡的八個(gè)重點(diǎn)市場(chǎng)之一，在國外，KUKA是西門子長期的供應(yīng)商，在國內(nèi)，KUKA也與一些客戶建立了長期的合作關(guān)系。
去年8月，西門子醫(yī)療宣布以11億美元收購美國機(jī)器人輔助血管介入的全球技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者Corindus Vascular Robotics，進(jìn)一步展示了其布局醫(yī)療領(lǐng)域的決心。
西門子醫(yī)療全球首席執(zhí)行官孟天齊博士曾表示，“我們的愿景是通過實(shí)現(xiàn)數(shù)字化醫(yī)療推進(jìn)精準(zhǔn)醫(yī)療、轉(zhuǎn)化診療模式并改善患者體驗(yàn)，以此來塑造醫(yī)療行業(yè)的未來?！睋?jù)悉，截止到2019年5月，中國已有超過12000家醫(yī)院正在使用西門子醫(yī)療的產(chǎn)品和解決方案。
將目光放到國內(nèi)，早在2017年4月，埃斯頓就通過收購美國BarrettTechnology30%的股份，開始進(jìn)軍康復(fù)機(jī)器人市場(chǎng)；2019年3月6日，埃斯頓與BARRETT在南京設(shè)立埃斯頓醫(yī)療，注冊(cè)資本為40萬美元，埃斯頓自動(dòng)化與BARRETT以貨幣形式分別出資20萬美元，各占50%股權(quán)。
值得一提的是，在2019年3月27日，埃斯頓公告稱與派雷斯特在未來兩年內(nèi)以現(xiàn)金方式逐步向埃斯頓醫(yī)療共同增加投資1180萬美元，增加投資完成后，埃斯頓醫(yī)療主要股東持股情況為，埃斯頓自動(dòng)化持有20%股權(quán)、派雷斯特持有60%股權(quán)、BARRETT持有20%股權(quán)。
據(jù)埃斯頓機(jī)器人產(chǎn)業(yè)群總經(jīng)理諸春華透露，目前埃斯頓與BARRETT合作研發(fā)的康復(fù)機(jī)器人樣品已經(jīng)出來了。該康復(fù)機(jī)器人采用穿戴式外骨骼設(shè)計(jì)，可協(xié)助患者進(jìn)行上肢的主動(dòng)、半主動(dòng)、被動(dòng)或組合式訓(xùn)練。
而被譽(yù)為“國產(chǎn)達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人第一股”的博實(shí)股份在2015年就通過設(shè)立子公司布局微創(chuàng)外科手術(shù)機(jī)器人及智能器械項(xiàng)目。
博實(shí)股份持有哈爾濱思哲睿智能醫(yī)療設(shè)備有限公司20%股權(quán)，布局腹腔鏡手術(shù)機(jī)器人；此外，其還參股江蘇瑞爾醫(yī)療24%股權(quán)，從事IGPS-O 圖像引導(dǎo)放療定位系統(tǒng)、IGPS-V 圖像引導(dǎo)放療定位系統(tǒng)等的研發(fā)與銷售。
藍(lán)海中的藍(lán)海
新冠肺炎疫情的爆發(fā)，讓原本就被資本看好的醫(yī)療機(jī)器人領(lǐng)域迎來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇，加速催化了市場(chǎng)繁榮的到來。有業(yè)內(nèi)人士預(yù)言，醫(yī)療器械發(fā)展的趨勢(shì)一定是智能化，而醫(yī)療機(jī)器人則是醫(yī)療器械智能化前進(jìn)的最終方向。
一方面，隨著老齡化趨勢(shì)的加劇，醫(yī)療需求缺口將越來越大；而另一方面，隨著人們生活水平的提高，對(duì)醫(yī)療保健和生活質(zhì)量要求逐步提升，對(duì)高端醫(yī)療器械的接受度也將逐步提高。
戴誠表示，醫(yī)療機(jī)器人在減少醫(yī)生體力消耗、機(jī)器人代替助手解決醫(yī)生重復(fù)性工作、精準(zhǔn)定位腫瘤區(qū)域協(xié)助醫(yī)生治療等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。
對(duì)于醫(yī)院來說，培養(yǎng)一個(gè)成熟的外科醫(yī)生的成本壓力其實(shí)是比較高的，庫卡通過機(jī)器人解決方案一方面降低醫(yī)院人力培訓(xùn)的勞動(dòng)成本，同時(shí)，通過標(biāo)準(zhǔn)化的流程節(jié)省醫(yī)生的工作時(shí)間，提高手術(shù)的質(zhì)量。
醫(yī)療機(jī)器人作為機(jī)器人技術(shù)與醫(yī)療技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)品，屬于高端醫(yī)療器械。包括手術(shù)機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人、輔助機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人四大類。
近年來，全球醫(yī)療機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模增長迅速，其中手術(shù)機(jī)器人規(guī)模最大，康復(fù)機(jī)器人增速最快，細(xì)分領(lǐng)域中外骨骼機(jī)器人將迎來爆發(fā)式的增長，訓(xùn)練機(jī)器人和仿生假肢機(jī)器人等也將以較高的增速增長。有分析人士預(yù)測(cè)，2021年，全球醫(yī)療機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到207億美元。
從前兩年開始，醫(yī)療機(jī)器人領(lǐng)域就受到資本的追捧，融資并購案例不斷。2020年，資本熱度更是不減。
近日，智能骨科手術(shù)機(jī)器人企業(yè)鍵嘉機(jī)器人宣布已在今年年初完成數(shù)千萬元人民幣A輪融資；2020年4月，思靈機(jī)器人(Agile Robots) 也宣布完成A輪融資，思靈機(jī)器人可應(yīng)用于骨科、神經(jīng)外科、腔鏡、康復(fù)理療等許多醫(yī)療場(chǎng)景；而在更早之前的1月，鑫君特宣布已完成數(shù)千萬元A輪融資，其自動(dòng)化、智能化多功能手術(shù)系統(tǒng)ORTHBOT（歐博士）采用手術(shù)規(guī)劃和專用手術(shù)機(jī)械臂幫助醫(yī)生完成大量復(fù)雜、高難度、高風(fēng)險(xiǎn)的手術(shù)操作。
2020年4月1日，國內(nèi)骨科手術(shù)機(jī)器人行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)天智航科創(chuàng)板過會(huì)，作為專業(yè)從事研發(fā)、生產(chǎn)骨科手術(shù)導(dǎo)航定位機(jī)器人業(yè)務(wù)的上市公司，填補(bǔ)了A股市場(chǎng)空白。
“在骨科手術(shù)導(dǎo)航定位機(jī)器人領(lǐng)域，我認(rèn)為初期國內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)該在5000臺(tái)左右，這是我自己的判斷?！?天智航公司董秘邢玉柱說，值得注意的是，目前天智航一套骨科手術(shù)機(jī)器人設(shè)備價(jià)格高達(dá)2000萬，即便是5000臺(tái)的量，其市場(chǎng)空間也是非常巨大，而這僅僅是醫(yī)療機(jī)器人的一個(gè)細(xì)分領(lǐng)域。
漫長的沉淀期
天智航創(chuàng)始人、董事長張送根曾分析：“醫(yī)療機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化需要企業(yè)熬過十年左右，然后才出現(xiàn)拐點(diǎn)。”因此有醫(yī)療機(jī)器人“十年拐點(diǎn)說”。
就目前來說，國內(nèi)在醫(yī)療機(jī)器人領(lǐng)域還存在著不少挑戰(zhàn)，如核心技術(shù)缺失、品牌影響力有限、高端市場(chǎng)占有率較低、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不夠完善等。特別是在技術(shù)壁壘相對(duì)比較高的手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域，目前國內(nèi)品牌還有很長一段路要走。
現(xiàn)階段醫(yī)療機(jī)器人的發(fā)展以美國企業(yè)為引領(lǐng)和代表，德國、日本緊跟其后。美國直覺外科公司（Intuitive Surgical）的達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人是手術(shù)機(jī)器人的代表，處于行業(yè)絕對(duì)壟斷地位。
達(dá)芬奇機(jī)器人主要由外科醫(yī)生控制臺(tái)、床旁機(jī)械臂系統(tǒng)、成像系統(tǒng)三部分組成，通過使用微創(chuàng)的方法，實(shí)施復(fù)雜的外科手術(shù)，在機(jī)器人中的速度、準(zhǔn)確性、可重復(fù)率、可靠性及成本效益方面得非常突出，所以，一臺(tái)機(jī)器人在第一次使用與第100次使用的準(zhǔn)確率并無多大差別。
據(jù)悉，手術(shù)機(jī)器人的主要的功能模塊包括人機(jī)交互顯示、醫(yī)學(xué)圖像、系統(tǒng)軟件、機(jī)器人裝置、定位裝置等。系統(tǒng)軟件中的圖象重構(gòu)、空間配準(zhǔn)和定位控制等，是手術(shù)機(jī)器人的最為核心的部分。
作為醫(yī)生的第三只手，手術(shù)機(jī)器人需要幫助醫(yī)生實(shí)現(xiàn)人體本身無法完成的精細(xì)程度，其機(jī)械臂的精準(zhǔn)度、定位技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)也成為了手術(shù)機(jī)器人的主要技術(shù)難題。
從應(yīng)用效果來看，規(guī)模化使用醫(yī)療機(jī)器人將是未來醫(yī)療領(lǐng)域的一個(gè)趨勢(shì)。然而國內(nèi)有近百家企業(yè)布局醫(yī)療機(jī)器人，多數(shù)處于發(fā)展初期。其中博實(shí)股份、金明精機(jī)、威高集團(tuán)、埃斯頓等上市公司，醫(yī)療機(jī)器人為其近年來新拓展業(yè)務(wù)。輔助機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人企業(yè)發(fā)展則更為初期，企業(yè)普遍創(chuàng)立于近幾年，產(chǎn)業(yè)尚處于培育期。
2014年，我國開始引入外科手術(shù)機(jī)器人，主要是一些中心城市的三甲醫(yī)院引進(jìn)，整體來說，醫(yī)療機(jī)器人在我國醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用仍然處于導(dǎo)入階段，無論是機(jī)器人本身的技術(shù)還是醫(yī)護(hù)人員的操作能力都處于培育的過程。
此外，高端醫(yī)療診療裝備領(lǐng)域項(xiàng)目具有研發(fā)周期長、進(jìn)入壁壘高、產(chǎn)品注冊(cè)周期長、臨床風(fēng)險(xiǎn)大的特點(diǎn)。在進(jìn)行型式檢驗(yàn)(定型與檢驗(yàn)工作)及臨床試驗(yàn)(試驗(yàn)測(cè)試)過程中，不可確定風(fēng)險(xiǎn)因素很多，如無重大產(chǎn)品缺陷、技術(shù)障礙，通常需要2-3年才能夠完成申請(qǐng)產(chǎn)品注冊(cè)證前的型式檢驗(yàn)、臨床驗(yàn)證等工作。
機(jī)會(huì)在哪？
目前，工業(yè)機(jī)器人企業(yè)布局醫(yī)療領(lǐng)域的商業(yè)模式普遍還是以與醫(yī)療技術(shù)企業(yè)及科研院校合作推進(jìn)的方式，因?yàn)樵卺t(yī)療應(yīng)用中，機(jī)械臂需要配合醫(yī)療技術(shù)甚至人工智能技術(shù)來實(shí)現(xiàn)落地。
“我們并不是一個(gè)直接的醫(yī)療產(chǎn)品供應(yīng)商，我們提供的是機(jī)器人平臺(tái)。”戴誠說，庫卡主要有三大類產(chǎn)品：輔助引導(dǎo)治療、介入成像、患者定位。
戴誠表示，機(jī)器人技術(shù)過于復(fù)雜，醫(yī)療設(shè)備公司自身無法解決，他們的重點(diǎn)應(yīng)該放在機(jī)器人應(yīng)用上，庫卡憑借工業(yè)機(jī)器人技術(shù)，可以幫助這些企業(yè)加速產(chǎn)品上市時(shí)間。
比如在與西門子的合作中，庫卡通過機(jī)器人血管造影系統(tǒng)已經(jīng)在市場(chǎng)上部署了幾百臺(tái)機(jī)器人，機(jī)器人血管造影系統(tǒng)主要應(yīng)用于放射治療。
傳統(tǒng)的X射線只能固定在一個(gè)地方，以一個(gè)特定的角度來照射人，但是在手術(shù)過程中，病人在不能動(dòng)的情況下如何實(shí)現(xiàn)靈活的照射，這就需要通過機(jī)器人來實(shí)現(xiàn)。
此外，在一些強(qiáng)輻射的環(huán)境中，比如腫瘤的定位，如果醫(yī)生去實(shí)施，會(huì)受到放射的影響，因此庫卡研發(fā)了機(jī)器人腫瘤定位系統(tǒng)。在西門子上海粒子治療中心，庫卡機(jī)器人提供了患者定位系統(tǒng)，驗(yàn)證成像是通過天花板安裝的機(jī)器人X射線系統(tǒng)來完成，既減輕了醫(yī)生的輻射量，同時(shí)也提高了腫瘤的定位精度。
邢玉柱指出，機(jī)械臂可以進(jìn)行精準(zhǔn)定位的微創(chuàng)手術(shù)，出血少，恢復(fù)快；避免反復(fù)拍攝X光，降低輻射80%以上。以股骨頸骨折這樣的手術(shù)為例，如果徒手手術(shù)的話，拍幾十次至上百次的X光是正常的，但使用骨科手術(shù)機(jī)器人進(jìn)行手術(shù)，拍X光的次數(shù)可以下降至10次以內(nèi)。
而在手術(shù)輔助機(jī)器人中，一個(gè)關(guān)節(jié)出問題的手術(shù)，需要打釘子，手術(shù)對(duì)醫(yī)生要求高，原來一般只有60%的手術(shù)成功率。而輔助機(jī)器人，在打釘子上能打出幾乎教科書一樣的水平。
“我們不做機(jī)械臂，需要依賴供應(yīng)商提供，目前國產(chǎn)的機(jī)械臂還達(dá)不到手術(shù)機(jī)器人的性能要求，需要依賴進(jìn)口產(chǎn)品?！毙嫌裰诮邮苊襟w采訪時(shí)說。
為了完善醫(yī)療機(jī)器人供應(yīng)鏈，2019年9月，天智航投資了德國安杰機(jī)器人公司，參與機(jī)械臂開發(fā)。值得一提的是，安杰機(jī)器人是由德國漢堡科學(xué)院院士，多模態(tài)技術(shù)研究所所長，德國漢堡大學(xué)信息學(xué)科學(xué)系教授，國家千人特聘專家張建偉院士帶頭成立。
“可以說在手術(shù)機(jī)器人慢慢走向市場(chǎng)化的過程中，康復(fù)會(huì)是一個(gè)非?？斓念I(lǐng)域。從較重殘疾人的康復(fù)到慢病的康復(fù)，我們可以使用現(xiàn)在的機(jī)電系統(tǒng)加上人工智能，同時(shí)配備可穿戴系統(tǒng)，以及整個(gè)閉環(huán)的實(shí)現(xiàn)，從而完成新的產(chǎn)品的突破?！睆埥▊ピ诠_的演講中表示，在機(jī)器人和醫(yī)療結(jié)合的基礎(chǔ)上，護(hù)理也將成為一個(gè)重要的應(yīng)用方向。據(jù)張建偉介紹，目前他在深圳的團(tuán)隊(duì)正在做在輔助醫(yī)療方面的應(yīng)用，包括護(hù)理方面的應(yīng)用。
戴誠表示，手術(shù)機(jī)器人大部分的技術(shù)都還在研發(fā)或者申請(qǐng)認(rèn)證的過程中，在2020年年底，將會(huì)有大批手術(shù)機(jī)器人推向市場(chǎng)。
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