行業新聞 2017.01.05
手術機器(qi)人(ren)最(zui)早(zao)破冰(bing)商業化(hua),康復機器(qi)人(ren)大有趕超之勢,但(dan)雪中送炭的少,錦上添花的多,大規模(mo)商業為時尚早(zao)。
“現在醫(yi)生有了第(di)三只手,它能模(mo)仿人(ren)手七維活動度,可(ke)以左(zuo)右、上下(xia)、前(qian)后(hou)旋轉。”主(zhu)刀醫(yi)生中山大學孫(sun)逸仙紀(ji)念醫(yi)院泌尿外科主(zhu)任(ren)黃健坐(zuo)在醫(yi)生操作系統前(qian),不停(ting)地通過(guo)控制臺上兩個手柄,控制手術機器人(ren)的器械臂(bei)進入患者(zhe)腹腔,進行前(qian)列腺癌根治術。
這種科技電影中才有(you)的場(chang)(chang)景,正逐步走進大眾(zhong)視野。隨著全球機(ji)器(qi)(qi)(qi)人產(chan)業的爆(bao)發和精準(zhun)醫療概念的興起,醫療機(ji)器(qi)(qi)(qi)人越(yue)來越(yue)受到全球關注。在(zai)中國(guo),醫療機(ji)器(qi)(qi)(qi)人先后被列入(ru)《中國(guo)制(zhi)造2025》、《機(ji)器(qi)(qi)(qi)人產(chan)業發展(zhan)(zhan)規(gui)劃(2016-2020)》等國(guo)家(jia)級發展(zhan)(zhan)規(gui)劃。近日,北(bei)京、上海(hai)、深圳密集(ji)舉(ju)辦了(le)多場(chang)(chang)機(ji)器(qi)(qi)(qi)人展(zhan)(zhan)覽會,但(dan)亮點有(you)限。
普華永(yong)道合伙人邢立萍指(zhi)出,醫(yi)療機(ji)(ji)器(qi)人可分(fen)為四類:手術機(ji)(ji)器(qi)人、康復機(ji)(ji)器(qi)人、輔助(zhu)機(ji)(ji)器(qi)人和服務機(ji)(ji)器(qi)人。根據機(ji)(ji)器(qi)人應用范圍(wei)和研(yan)發難度的不同,研(yan)發周期(qi)、投資金(jin)額(e)、商(shang)業化轉(zhuan)化等門檻皆不相同。
目(mu)前這四類機(ji)器人(ren)中,手術機(ji)器人(ren)的商業化最早破局,而(er)康復(fu)機(ji)器人(ren)則伴隨(sui)著老齡化、勞(lao)動(dong)力成(cheng)本上升等趨勢,大有趕超之勢。
即便(bian)如此(ci),醫療機器(qi)人仍(reng)舊(jiu)面臨(lin)安全(quan)性、適用性、行業監管、研發突破以(yi)及(ji)成本和價格高昂等一系(xi)列難題,離大規模普及(ji)還有(you)很遠(yuan)。
手術機器人破局
無論是(shi)研發(fa)起(qi)步(bu)還是(shi)商業化應用(yong),手(shou)(shou)術(shu)機(ji)器人(ren)皆走(zou)在醫療機(ji)器人(ren)的前列。根據中投數據,截至2016年1月,全(quan)球醫療機(ji)器人(ren)行業年營收達到74.7億美元(yuan),手(shou)(shou)術(shu)機(ji)器人(ren)占據60%左右市(shi)場份額。
黃健使(shi)用的(de)手(shou)術機器人是大名鼎鼎的(de)達芬奇,自(zi)1995年(nian)成(cheng)立至今,達芬奇儼然成(cheng)為手(shou)術機器人的(de)代名詞(ci)。由于(yu)其精(jing)準性普遍高(gao)于(yu)外科醫(yi)生(sheng),醫(yi)院常以引進(jin)達芬奇而自(zi)豪。
黃健(jian)介紹,達(da)芬奇主(zhu)(zhu)要用(yong)于心臟外科(ke)(ke)(ke)、泌尿外科(ke)(ke)(ke)、胸外科(ke)(ke)(ke)、肝膽胰(yi)外科(ke)(ke)(ke)、胃腸外科(ke)(ke)(ke)、婦科(ke)(ke)(ke)等(deng)相關的微創腹腔鏡手術。主(zhu)(zhu)要由(you)三(san)部(bu)分組成:醫生(sheng)操作系(xi)(xi)統(tong)、三(san)個器械臂(bei)和一個鏡頭(tou)臂(bei)組成的床(chuang)旁機械臂(bei)系(xi)(xi)統(tong)、三(san)維視頻成像系(xi)(xi)統(tong)。
“醫生(sheng)手(shou)術(shu)做多(duo)了,手(shou)會(hui)顫(zhan)(zhan)抖,結合機(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)可(ke)以把(ba)顫(zhan)(zhan)抖過濾掉。機(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)還可(ke)以做很多(duo)高于人(ren)類(lei)的精(jing)細(xi)操作,比如把(ba)機(ji)(ji)(ji)器(qi)活(huo)動(dong)值調(diao)成人(ren)手(shou)活(huo)動(dong)3厘(li)(li)米,機(ji)(ji)(ji)器(qi)臂只活(huo)動(dong)1厘(li)(li)米,手(shou)術(shu)因此更(geng)加(jia)精(jing)準(zhun)。”黃健說。
在黃健(jian)操(cao)作的前列腺癌根(gen)治(zhi)術(shu)中,他坐在手術(shu)臺模(mo)擬臺上,手里握(wo)著(zhu)兩(liang)個模(mo)擬器(qi)(qi),機器(qi)(qi)人的兩(liang)個器(qi)(qi)械臂會跟著(zhu)黃健(jian)做出完全相同的動(dong)作。三維視(shi)頻成像系統提供如(ru)同開放直(zhi)視(shi)效果(guo)的手術(shu)視(shi)野。
另外,機器(qi)人的兩個器(qi)械臂(bei)中間有腹腔鏡器(qi)械,由黃健的助手醫師控(kong)制(zhi)。
中山大學孫(sun)逸仙紀(ji)念醫(yi)院(yuan)泌尿外(wai)科主任江(jiang)春(chun)告訴21世紀(ji)經濟報(bao)道記者:“腹腔鏡(jing)(jing)器(qi)(qi)(qi)械(xie)是(shi)直的(de),頭部無法像機器(qi)(qi)(qi)人(ren)的(de)器(qi)(qi)(qi)械(xie)臂一(yi)樣彎曲。這是(shi)機器(qi)(qi)(qi)人(ren)和普通腹腔鏡(jing)(jing)的(de)最大區(qu)別,是(shi)通過機器(qi)(qi)(qi)人(ren)靈活的(de)手腕,可(ke)以做很多我(wo)們用腹腔鏡(jing)(jing)做不到的(de)動作,尤(you)其是(shi)體內縫(feng)合(he)打結。”
除了達芬(fen)奇(qi),近(jin)幾年手術(shu)機(ji)器(qi)人(ren)領域涌現出越來(lai)越多的成(cheng)果,涉及領域也從腹腔鏡延伸到神經外科(ke)、五官科(ke)、膝關節微創手術(shu)等。
普華永(yong)道研報指出,國際主流的手(shou)術機(ji)器人(ren)應(ying)用分三大類:一是(shi)(shi)(shi)腹腔鏡手(shou)術機(ji)器人(ren),典型(xing)(xing)代(dai)表(biao)是(shi)(shi)(shi)達芬奇(qi);二是(shi)(shi)(shi)放射(she)機(ji)器人(ren),通(tong)過機(ji)器人(ren)放射(she)系(xi)統,提供立體定向放射(she)治療,典型(xing)(xing)代(dai)表(biao)是(shi)(shi)(shi)Cyberknife;三是(shi)(shi)(shi)輔助(zhu)手(shou)術系(xi)統,典型(xing)(xing)代(dai)表(biao)是(shi)(shi)(shi)NavioPFS 關(guan)節(jie)置(zhi)(zhi)換術機(ji)器人(ren)系(xi)統,輔助(zhu)膝關(guan)節(jie)置(zhi)(zhi)換手(shou)術的導(dao)航設備(bei)。
其中,商(shang)業化最為成(cheng)功的手(shou)術機器人達芬奇(qi),其全球裝(zhuang)機量達3745臺(tai),美國(guo)市(shi)場安裝(zhuang)了2344臺(tai),歐洲600多臺(tai),亞(ya)洲400多臺(tai)。中國(guo)引進達芬奇(qi)較晚,國(guo)內市(shi)場占有率(lv)只有不到0.3%,裝(zhuang)機量為59臺(tai),主要分布在一(yi)線城市(shi)的大型(xing)醫(yi)院(yuan)(yuan),如北京(jing)安貞醫(yi)院(yuan)(yuan)、和(he)睦家醫(yi)院(yuan)(yuan)等。
即便如此,手術機器人的臨床應用依(yi)舊處于早期,仍(reng)存在諸多(duo)改進方案。
黃健指出(chu):“雖(sui)然達芬奇腹腔鏡機(ji)(ji)器人(ren)(ren)是目前最先進(jin)的(de),但還(huan)沒有(you)(you)達到完(wan)美(mei)狀態。例如現在有(you)(you)3個機(ji)(ji)器臂,但我們一個助手一個主刀就有(you)(you)4個手,可以轉換的(de)器械還(huan)有(you)(you)限。另外,機(ji)(ji)器人(ren)(ren)沒有(you)(you)力度反饋(kui),無法獲(huo)得手的(de)感覺。此外,體型、智能化方(fang)面也需要很(hen)多改進(jin)的(de)地方(fang)。”。
達芬奇的競爭對手也即(ji)將浮出水面。
北航機器人研究所名譽所長王田苗向記者透露:“未來五年,最新型的谷Verb微創手術機器人即將進入臨床,該機器人無論從體積上、使用安全,還是價格上,都會挑戰達芬奇的獨霸地位。”
康復類或反超醫療類
雖然手術機(ji)器(qi)人率先實現了商業(ye)化,但全球在(zai)護理人才匱乏、老齡化加速、慢性(xing)病蔓延(yan)帶(dai)來的龐大康復醫療需求,為康復機(ji)器(qi)人帶(dai)來施展空間。
民政(zheng)部國(guo)家康復(fu)輔具研(yan)究(jiu)中心主任樊瑜波告訴21世紀經濟報道記者:“除了廣(guang)大(da)殘疾(ji)人(ren)群體,正常人(ren)伴隨(sui)年齡增(zeng)長,失能或(huo)半失能、部分失能是人(ren)類的自然規律(lv)。用勞動力解決生活料(liao)理(li)是不現實,例如(ru)聽力。”
南京醫科大學康復醫學院(yuan)院(yuan)長(chang)勵建安進一步指出:“手術(shu)機(ji)器人(ren)并不帶來手術(shu)本質的改(gai)變,要超越高水(shui)平(ping)醫生還有難度,但康復機(ji)器人(ren)不會面臨這個問題。”
康復機(ji)器人(ren)大致分(fen)兩類(lei),一(yi)類(lei)是做訓練,讓人(ren)體(ti)的運動(dong)機(ji)能、神經(jing)機(ji)能得到改(gai)善或者提升;另一(yi)類(lei)用于輔(fu)助,即外骨骼式機(ji)器人(ren),通(tong)過機(ji)器人(ren)取代(dai)人(ren)體(ti)肌肉(rou)活動(dong)和部分(fen)骨骼活動(dong)。
根據GrandViewResearch的預測,未來(lai)5年(nian)廣(guang)義康復(fu)(fu)(fu)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)的年(nian)復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)增(zeng)長(chang)率約(yue)為37%,其中運動康復(fu)(fu)(fu)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)年(nian)復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)增(zeng)長(chang)率為21%,外骨骼機(ji)(ji)器(qi)人(ren)年(nian)復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)增(zeng)長(chang)率為47%,遠高(gao)于手術機(ji)(ji)器(qi)人(ren)10.66%年(nian)復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)增(zeng)長(chang)率。
在起步較早的歐(ou)美發(fa)達(da)國家,康復機器人產業(ye)已經迎來了外骨骼(ge)時代。
華泰證券研報顯(xian)示(shi),歐美(mei)國家適合康復機(ji)構(gou)使用的(de)牽引式、懸(xuan)掛式機(ji)器人廠商(shang)眾多,經過10多年(nian)的(de)發展,競(jing)爭格局趨于(yu)穩(wen)定且市場(chang)趨于(yu)飽和(he)。而近年(nian)來(lai)興起的(de)外骨骼式機(ji)器人,不僅適合康復中心等機(ji)構(gou)用戶,而且在個(ge)人用戶普及方(fang)面(mian)顯(xian)示(shi)出巨大潛力,僅美(mei)國就有約189億美(mei)元的(de)市場(chang)空間(jian)。
但外骨骼(ge)機(ji)器(qi)人(ren)與人(ren)體的(de)交互(hu)性(xing)仍舊不(bu)足。勵(li)建安(an)指出:“外骨骼(ge)機(ji)器(qi)人(ren)無(wu)法和(he)人(ren)體自身的(de)能力(li)(li)有效結(jie)合,它只(zhi)給了肢體一個(ge)動力(li)(li),如果肢體還有部(bu)分能力(li)(li),像(xiang)半截肢患者(zhe),機(ji)器(qi)人(ren)就使不(bu)上力(li)(li)了。”
不同于手(shou)術機器(qi)人,康復機器(qi)人商業化處于激活前夜。
以全球(qiu)最(zui)早(zao)實(shi)現商(shang)業化的ReWalk為(wei)例,其成立于2001年,主要產(chan)品(pin)是外(wai)骨骼康復機(ji)器人,用于協(xie)助(zhu)下肢癱瘓的病人站(zhan)立行走(zou)。但拿到FDA認證后,ReWalk銷(xiao)售情況(kuang)至今(jin)不甚理想(xiang),2014年虧損2200萬美(mei)元(yuan),2015年前三季(ji)度銷(xiao)售收入也僅為(wei)240萬美(mei)元(yuan)。
“外骨骼機器人的生產成本大概只占到售價的10%至20%,大量成本在研發、宣傳、培訓等附加費用上。性能提升也是個大問題,患者使用之后還需要訓練。”勵建安透露。
大規模普及尚早
談及醫療機器(qi)人產業的挑戰,安(an)全性(xing)反(fan)復被中外(wai)科學家(jia)提及。
ROBO醫療機器人研究所高級顧問(wen)許寧坦言:“醫療機器人涉及(ji)的系統(tong)包(bao)括(kuo)機器、醫生、患者多方交流,再加上3D影(ying)像、遠(yuan)程(cheng)等,各個(ge)環(huan)節都可能出現差(cha)錯(cuo)引發(fa)安全(quan)問(wen)題。如醫生得到的訓練(lian)是不(bu)是充分(fen),產品質(zhi)量的穩定(ding)性、材料供應商能否持(chi)續穩定(ding)提供所需要(yao)部(bu)件等。”
即(ji)便(bian)是商業化應用最廣的達芬奇(qi),也曾多(duo)次出(chu)現批量召(zhao)(zhao)回。在美國,器械(xie)召(zhao)(zhao)回分三類,一類召(zhao)(zhao)回最為嚴重。2007年至今(jin),達芬奇(qi)總共出(chu)現62次二召(zhao)(zhao)回類,2016年7次二類召(zhao)(zhao)回。
根據達芬奇(qi)披露的產品評估,設備一(yi)共出現過9類問題,其中產品破裂、斷損64次(ci),零件遺(yi)落(掉(diao)在人體里)23次(ci),沒(mei)有按預期程序工作21次(ci),材料磨損17次(ci)。
與(yu)此同時,醫療機(ji)器人價格昂貴(gui),維護成本高企(qi)。
ReWalk外(wai)骨骼康(kang)復機(ji)(ji)器人單套售價在7萬美元(yuan)(yuan)以上。由(you)Robokind 提供技(ji)術支(zhi)持(chi)的互動機(ji)(ji)器人Milo,專門為自閉癥兒童研發,其零售價達(da)到 2000 美元(yuan)(yuan),另外(wai)還(huan)需每月(yue)花費約200美元(yuan)(yuan)購買新課程。
達(da)芬(fen)奇最(zui)初的售價是3100萬(wan)人民幣(bi),現在已降(jiang)價不少,但仍高達(da)2000萬(wan)人民幣(bi)。王田苗透露,達(da)芬(fen)奇的商業模式(shi)中,耗(hao)材、維修(護)收入占比不小(xiao)。其中耗(hao)材為每(mei)臺(tai)手術700-3200美(mei)元,一(yi)年大約需要14萬(wan)-60萬(wan)美(mei)元。另外,使用(yong)達(da)芬(fen)奇機器人進行的手術,平(ping)均(jun)費用(yong)約提高了3000至6000美(mei)元。
對于科研群體、投資(zi)者(zhe)來說,加入醫療機(ji)器人(ren)大軍面(mian)臨(lin)投資(zi)周期(qi)長、研發(fa)費用高,在關鍵技術領域很難實現技術突破等難題。
邢(xing)立萍指出:“因為(wei)跨學科比較(jiao)多(duo),全球很多(duo)醫療機器(qi)人創業公(gong)司團隊是(shi)不齊全的,需(xu)要通過融資來補短(duan)板,再去(qu)攻克研發(fa)(fa)。中國(guo)企業主要是(shi)和(he)研發(fa)(fa)機構(gou)合作,所以周期會更長(chang)。”
另(ling)一名(ming)投資機構(gou)負(fu)責人告訴(su)記者:“現在(zai)標(biao)的(de)(de)不(bu)好找(zhao),國內(nei)大多(duo)數是(shi)以仿制為主,需要(yao)看海(hai)外(wai)項(xiang)目。價格上天使輪的(de)(de)項(xiang)目好一點,有核心(xin)技術的(de)(de)基本是(shi)幾千萬(wan),這樣的(de)(de)項(xiang)目到了B輪要(yao)5億-10億。但失敗(bai)風險也很(hen)高。”
在(zai)中國,雖然扶持(chi)醫療機(ji)器(qi)人產業(ye)(ye)的(de)政策紅利(li)不(bu)斷,但研發和產業(ye)(ye)化皆處于(yu)起步階(jie)段(duan)。
康復機(ji)器人產業(ye)的商業(ye)化更(geng)為早期。華泰證券(quan)研(yan)報(bao)指出,康復機(ji)器人尚處(chu)于機(ji)構用戶普及(ji)階段(duan),進入到臨(lin)床應用的只有牽引式、懸掛式。
“中國起步晚,科研投入也很少,現在大多數還是進口,尤其是中高端技術。”樊瑜波直言。