手術(shù)機(jī)器人最早破冰商業(yè)化,康復(fù)機(jī)器人大有趕超之勢(shì),但雪中送炭的少,錦上添花的多,大規(guī)模商業(yè)為時(shí)尚早。
“現(xiàn)在醫(yī)生有了第三只手,它能模仿人手七維活動(dòng)度,可以左右、上下、前后旋轉(zhuǎn)。”主刀醫(yī)生中山大學(xué)孫逸仙紀(jì)念醫(yī)院泌尿外科主任黃健坐在醫(yī)生操作系統(tǒng)前,不停地通過(guò)控制臺(tái)上兩個(gè)手柄,控制手術(shù)機(jī)器人的器械臂進(jìn)入患者腹腔,進(jìn)行前列腺癌根治術(shù)。
這種科技電影中才有的場(chǎng)景,正逐步走進(jìn)大眾視野。隨著全球機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)和精準(zhǔn)醫(yī)療概念的興起,醫(yī)療機(jī)器人越來(lái)越受到全球關(guān)注。在中國(guó),醫(yī)療機(jī)器人先后被列入《中國(guó)制造2025》、《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020)》等國(guó)家級(jí)發(fā)展規(guī)劃。近日,北京、上海、深圳密集舉辦了多場(chǎng)機(jī)器人展覽會(huì),但亮點(diǎn)有限。
普華永道合伙人邢立萍指出,醫(yī)療機(jī)器人可分為四類:手術(shù)機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人、輔助機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人。根據(jù)機(jī)器人應(yīng)用范圍和研發(fā)難度的不同,研發(fā)周期、投資金額、商業(yè)化轉(zhuǎn)化等門檻皆不相同。
目前這四類機(jī)器人中,手術(shù)機(jī)器人的商業(yè)化最早破局,而康復(fù)機(jī)器人則伴隨著老齡化、勞動(dòng)力成本上升等趨勢(shì),大有趕超之勢(shì)。
即便如此,醫(yī)療機(jī)器人仍舊面臨安全性、適用性、行業(yè)監(jiān)管、研發(fā)突破以及成本和價(jià)格高昂等一系列難題,離大規(guī)模普及還有很遠(yuǎn)。 手術(shù)機(jī)器人破局 無(wú)論是研發(fā)起步還是商業(yè)化應(yīng)用,手術(shù)機(jī)器人皆走在醫(yī)療機(jī)器人的前列。根據(jù)中投數(shù)據(jù),截至2016年1月,全球醫(yī)療機(jī)器人行業(yè)年?duì)I收達(dá)到74.7億美元,手術(shù)機(jī)器人占據(jù)60%左右市場(chǎng)份額。
黃健使用的手術(shù)機(jī)器人是大名鼎鼎的達(dá)芬奇,自1995年成立至今,達(dá)芬奇儼然成為手術(shù)機(jī)器人的代名詞。由于其精準(zhǔn)性普遍高于外科醫(yī)生,醫(yī)院常以引進(jìn)達(dá)芬奇而自豪。
黃健介紹,達(dá)芬奇主要用于心臟外科、泌尿外科、胸外科、肝膽胰外科、胃腸外科、婦科等相關(guān)的微創(chuàng)腹腔鏡手術(shù)。主要由三部分組成:醫(yī)生操作系統(tǒng)、三個(gè)器械臂和一個(gè)鏡頭臂組成的床旁機(jī)械臂系統(tǒng)、三維視頻成像系統(tǒng)。
“醫(yī)生手術(shù)做多了,手會(huì)顫抖,結(jié)合機(jī)器人可以把顫抖過(guò)濾掉。機(jī)器人還可以做很多高于人類的精細(xì)操作,比如把機(jī)器活動(dòng)值調(diào)成人手活動(dòng)3厘米,機(jī)器臂只活動(dòng)1厘米,手術(shù)因此更加精準(zhǔn)。”黃健說(shuō)。
記者曾親眼看到達(dá)芬奇機(jī)器人在幾分鐘之內(nèi),把一個(gè)破碎的葡萄縫合好,其精準(zhǔn)、速度令人驚嘆。
在黃健操作的前列腺癌根治術(shù)中,他坐在手術(shù)臺(tái)模擬臺(tái)上,手里握著兩個(gè)模擬器,機(jī)器人的兩個(gè)器械臂會(huì)跟著黃健做出完全相同的動(dòng)作。三維視頻成像系統(tǒng)提供如同開(kāi)放直視效果的手術(shù)視野。
另外,機(jī)器人的兩個(gè)器械臂中間有腹腔鏡器械,由黃健的助手醫(yī)師控制。
中山大學(xué)孫逸仙紀(jì)念醫(yī)院泌尿外科主任江春告訴記者:“腹腔鏡器械是直的,頭部無(wú)法像機(jī)器人的器械臂一樣彎曲。這是機(jī)器人和普通腹腔鏡的最大區(qū)別,是通過(guò)機(jī)器人靈活的手腕,可以做很多我們用腹腔鏡做不到的動(dòng)作,尤其是體內(nèi)縫合打結(jié)。”
除了達(dá)芬奇,近幾年手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域涌現(xiàn)出越來(lái)越多的成果,涉及領(lǐng)域也從腹腔鏡延伸到神經(jīng)外科、五官科、膝關(guān)節(jié)微創(chuàng)手術(shù)等。
普華永道研報(bào)指出,國(guó)際主流的手術(shù)機(jī)器人應(yīng)用分三大類:一是腹腔鏡手術(shù)機(jī)器人,典型代表是達(dá)芬奇;二是放射機(jī)器人,通過(guò)機(jī)器人放射系統(tǒng),提供立體定向放射治療,典型代表是Cyberknife;三是輔助手術(shù)系統(tǒng),典型代表是NavioPFS 關(guān)節(jié)置換術(shù)機(jī)器人系統(tǒng),輔助膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)的導(dǎo)航設(shè)備。
其中,商業(yè)化最為成功的手術(shù)機(jī)器人達(dá)芬奇,其全球裝機(jī)量達(dá)3745臺(tái),美國(guó)市場(chǎng)安裝了2344臺(tái),歐洲600多臺(tái),亞洲400多臺(tái)。中國(guó)引進(jìn)達(dá)芬奇較晚,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率只有不到0.3%,裝機(jī)量為59臺(tái),主要分布在一線城市的大型醫(yī)院,如北京安貞醫(yī)院、和睦家醫(yī)院等。
即便如此,手術(shù)機(jī)器人的臨床應(yīng)用依舊處于早期,仍存在諸多改進(jìn)方案。
黃健指出:“雖然達(dá)芬奇腹腔鏡機(jī)器人是目前最先進(jìn)的,但還沒(méi)有達(dá)到完美狀態(tài)。例如現(xiàn)在有3個(gè)機(jī)器臂,但我們一個(gè)助手一個(gè)主刀就有4個(gè)手,可以轉(zhuǎn)換的器械還有限。另外,機(jī)器人沒(méi)有力度反饋,無(wú)法獲得手的感覺(jué)。此外,體型、智能化方面也需要很多改進(jìn)的地方。”
達(dá)芬奇的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手也即將浮出水面。
北航機(jī)器人研究所名譽(yù)所長(zhǎng)王田苗向記者透露:“未來(lái)五年,最新型的谷Verb微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人即將進(jìn)入臨床,該機(jī)器人無(wú)論從體積上、使用安全,還是價(jià)格上,都會(huì)挑戰(zhàn)達(dá)芬奇的獨(dú)霸地位。” 康復(fù)類或反超醫(yī)療類 雖然手術(shù)機(jī)器人率先實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化,但全球在護(hù)理人才匱乏、老齡化加速、慢性病蔓延帶來(lái)的龐大康復(fù)醫(yī)療需求,為康復(fù)機(jī)器人帶來(lái)施展空間。
民政部國(guó)家康復(fù)輔具研究中心主任樊瑜波告訴記者:“除了廣大殘疾人群體,正常人伴隨年齡增長(zhǎng),失能或半失能、部分失能是人類的自然規(guī)律。用勞動(dòng)力解決生活料理是不現(xiàn)實(shí),例如聽(tīng)力。”
南京醫(yī)科大學(xué)康復(fù)醫(yī)學(xué)院院長(zhǎng)勵(lì)建安進(jìn)一步指出:“手術(shù)機(jī)器人并不帶來(lái)手術(shù)本質(zhì)的改變,要超越高水平醫(yī)生還有難度,但康復(fù)機(jī)器人不會(huì)面臨這個(gè)問(wèn)題。”
康復(fù)機(jī)器人大致分兩類,一類是做訓(xùn)練,讓人體的運(yùn)動(dòng)機(jī)能、神經(jīng)機(jī)能得到改善或者提升;另一類用于輔助,即外骨骼式機(jī)器人,通過(guò)機(jī)器人取代人體肌肉活動(dòng)和部分骨骼活動(dòng)。
根據(jù)GrandViewResearch的預(yù)測(cè),未來(lái)5年廣義康復(fù)機(jī)器人的年復(fù)合增長(zhǎng)率約為37%,其中運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人年復(fù)合增長(zhǎng)率為21%,外骨骼機(jī)器人年復(fù)合增長(zhǎng)率為47%,遠(yuǎn)高于手術(shù)機(jī)器人10.66%年復(fù)合增長(zhǎng)率。
在起步較早的歐美發(fā)達(dá)國(guó)家,康復(fù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)已經(jīng)迎來(lái)了外骨骼時(shí)代。
華泰證券研報(bào)顯示,歐美國(guó)家適合康復(fù)機(jī)構(gòu)使用的牽引式、懸掛式機(jī)器人廠商眾多,經(jīng)過(guò)10多年的發(fā)展,競(jìng)爭(zhēng)格局趨于穩(wěn)定且市場(chǎng)趨于飽和。而近年來(lái)興起的外骨骼式機(jī)器人,不僅適合康復(fù)中心等機(jī)構(gòu)用戶,而且在個(gè)人用戶普及方面顯示出巨大潛力,僅美國(guó)就有約189億美元的市場(chǎng)空間。
但外骨骼機(jī)器人與人體的交互性仍舊不足。勵(lì)建安指出:“外骨骼機(jī)器人無(wú)法和人體自身的能力有效結(jié)合,它只給了肢體一個(gè)動(dòng)力,如果肢體還有部分能力,像半截肢患者,機(jī)器人就使不上力了。”
不同于手術(shù)機(jī)器人,康復(fù)機(jī)器人商業(yè)化處于激活前夜。
以全球最早實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的ReWalk為例,其成立于2001年,主要產(chǎn)品是外骨骼康復(fù)機(jī)器人,用于協(xié)助下肢癱瘓的病人站立行走。但拿到FDA認(rèn)證后,ReWalk銷售情況至今不甚理想,2014年虧損2200萬(wàn)美元,2015年前三季度銷售收入也僅為240萬(wàn)美元。
“外骨骼機(jī)器人的生產(chǎn)成本大概只占到售價(jià)的10%至20%,大量成本在研發(fā)、宣傳、培訓(xùn)等附加費(fèi)用上。性能提升也是個(gè)大問(wèn)題,患者使用之后還需要訓(xùn)練。”勵(lì)建安透露。
大規(guī)模普及尚早
談及醫(yī)療機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的挑戰(zhàn),安全性反復(fù)被中外科學(xué)家提及。
ROBO醫(yī)療機(jī)器人研究所高級(jí)顧問(wèn)許寧坦言:“醫(yī)療機(jī)器人涉及的系統(tǒng)包括機(jī)器、醫(yī)生、患者多方交流,再加上3D影像、遠(yuǎn)程等,各個(gè)環(huán)節(jié)都可能出現(xiàn)差錯(cuò)引發(fā)安全問(wèn)題。如醫(yī)生得到的訓(xùn)練是不是充分,產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性、材料供應(yīng)商能否持續(xù)穩(wěn)定提供所需要部件等。”
即便是商業(yè)化應(yīng)用最廣的達(dá)芬奇,也曾多次出現(xiàn)批量召回。在美國(guó),器械召回分三類,一類召回最為嚴(yán)重。2007年至今,達(dá)芬奇總共出現(xiàn)62次二召回類,2016年7次二類召回。
根據(jù)達(dá)芬奇披露的產(chǎn)品評(píng)估,設(shè)備一共出現(xiàn)過(guò)9類問(wèn)題,其中產(chǎn)品破裂、斷損64次,零件遺落(掉在人體里)23次,沒(méi)有按預(yù)期程序工作21次,材料磨損17次。
與此同時(shí),醫(yī)療機(jī)器人價(jià)格昂貴,維護(hù)成本高企。
ReWalk外骨骼康復(fù)機(jī)器人單套售價(jià)在7萬(wàn)美元以上。由Robokind 提供技術(shù)支持的互動(dòng)機(jī)器人Milo,專門為自閉癥兒童研發(fā),其零售價(jià)達(dá)到 2000 美元,另外還需每月花費(fèi)約200美元購(gòu)買新課程。
達(dá)芬奇最初的售價(jià)是3100萬(wàn)人民幣,現(xiàn)在已降價(jià)不少,但仍高達(dá)2000萬(wàn)人民幣。王田苗透露,達(dá)芬奇的商業(yè)模式中,耗材、維修(護(hù))收入占比不小。其中耗材為每臺(tái)手術(shù)700-3200美元,一年大約需要14萬(wàn)-60萬(wàn)美元。另外,使用達(dá)芬奇機(jī)器人進(jìn)行的手術(shù),平均費(fèi)用約提高了3000至6000美元。
對(duì)于科研群體、投資者來(lái)說(shuō),加入醫(yī)療機(jī)器人大軍面臨投資周期長(zhǎng)、研發(fā)費(fèi)用高,在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域很難實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破等難題。
邢立萍指出:“因?yàn)榭鐚W(xué)科比較多,全球很多醫(yī)療機(jī)器人創(chuàng)業(yè)公司團(tuán)隊(duì)是不齊全的,需要通過(guò)融資來(lái)補(bǔ)短板,再去攻克研發(fā)。中國(guó)企業(yè)主要是和研發(fā)機(jī)構(gòu)合作,所以周期會(huì)更長(zhǎng)。”
另一名投資機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人告訴記者:“現(xiàn)在標(biāo)的不好找,國(guó)內(nèi)大多數(shù)是以仿制為主,需要看海外項(xiàng)目。價(jià)格上天使輪的項(xiàng)目好一點(diǎn),有核心技術(shù)的基本是幾千萬(wàn),這樣的項(xiàng)目到了B輪要5億-10億。但失敗風(fēng)險(xiǎn)也很高。”
在中國(guó),雖然扶持醫(yī)療機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的政策紅利不斷,但研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化皆處于起步階段。
其中,自主研發(fā)的手術(shù)機(jī)器人大多數(shù)處于臨床研究階段,跑在前頭企業(yè)則開(kāi)始商業(yè)化探索。例如天智航,研發(fā)第三代骨科手術(shù)機(jī)器人,產(chǎn)品在北京積水潭醫(yī)院等10多家醫(yī)院臨床應(yīng)用,天智航目前仍處于虧損狀態(tài)。
康復(fù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化更為早期。華泰證券研報(bào)指出,康復(fù)機(jī)器人尚處于機(jī)構(gòu)用戶普及階段,進(jìn)入到臨床應(yīng)用的只有牽引式、懸掛式。
“中國(guó)起步晚,科研投入也很少,現(xiàn)在大多數(shù)還是進(jìn)口,尤其是中高端技術(shù)。”樊瑜波直言。