中國的手術機器人產業的前景會怎樣?
手術機器人被稱為機器人產業的皇冠上的明珠。
美國的「達芬奇手術機器人」處於世界手術機器人產業的領先地位,沒有之一。
美國的手術機器人的裝機量已經達到2000多台,而且它的生產商的消耗材料的產值超過了手術機器人的產值。
我國的裝機量只有二十幾台,將來的市場容量十分巨大。
國內有好幾家都在開發手術機器人,但究竟誰能勝出,笑到最後,取得真正的商業成功,不得而知。
就這些年的高技術產業的發展來看,不會哪一家都取得商業成功,甚至是只有第一沒有第二。
而現今世界的國內市場就是國際市場。所以有人說,中國的手術機器人研發可能只能做陪襯,就像當年的樂凱之對於黃色巨人柯達。把它在中國國內的價格拉下來一些。
但是,柯達最終還是倒下了。可是,它不是被樂凱打倒的,而是被數碼技術打倒了。
類似的還有發生,正在發生或將會發生。
微型機的興起,使IBM不能在計算機世界裡稱王稱霸。移動計算的興起使微軟的霸主地位發生動搖。
我國有巨大的市場,但是我國的手術機器人產業怎樣才能取得真正的商業成功呢?
再把問題的意思說的更清楚一點。
正如@許三多所述,問題的邊界太不清楚,應做一些限定。
成功的標準,市場佔有率當然是一個重要的指標。
用兩個例子來說,不一定十分恰當。
都是後來者,中國的高鐵應該算是比較成功,從引進技術到向世界輸出成套項目。
中國的汽車工業,現在全世界產量最高,銷量最大,但是,國有品牌的車排名殿後,絕大部分的合資廠實際成了國外品牌的經銷商。應該算比較不成功的。
同樣曾經是後來者的韓國的汽車工業,已經躋身世界的汽車強國之列。應該是比較成功的。
隨著醫學科學和及其他相關科學的進步,某些疾病的發病率會將第或徹底消失,是可能的。
但是,在可預見的將來,需要由外科手術治療的疾病,好像越來越多。這主要是由於醫療保障水平的提高,新的檢查手段的出現和普及,使許多疾病得以早發現,早治療,更有手術價值。
癌症的發病率在持續走高,中國的機器人手術量將進入爆炸性階段。
以intuitive
surgical公司的達芬奇為代表的多孔微創手術機器人是醫療機器人中的最大宗的一類產品。就像汽車產品中的5-7座乘用車,是市場最大的一種。
達芬奇手術昂貴的一個源頭是它的專利費用。1999年,美國Intuitive Surgical公司從軍方獲得專利研製出達芬奇機器人,並獲得FDA批准,開始生產和銷售。達芬奇很快取代了早期粗糙的「伊索」、「宙斯」等機器人手術系統,建立它里程碑的地位。它的知識產權保護做的是非常嚴謹的。
無論中國還是日韓,都渴望手術機器人「國產化」, 然而,自主研發的過程並不十分順利。
但是,科學技術的發展歷史告訴我們,一定會有人超越。
那會是誰呢?又會是怎麼超越的呢?
題主問「中國手術機器人產業的前景會怎麼樣」,我覺得這個問題有點大,而且沒法給出什麼清晰的回答,非要硬答的話,如果市場佔有率高就算成功,那我國的手術機器人可能將來是免費送給醫院的,只收個耗材費就行。或者是我國在外科手術機器人技術上面彎道超車成功,PK掉intuitive surgical。
我個人是做研究的,我就從我的角度講下1)外科手術機器人可能的發展方向和2)可能超越外科手術機器人的方向吧。
1.從外科手術機器人自身發展的角度看未來發展方向
外科手術的目的是對人體臟器進行直接操作,因此目的是微創傷,即給人體造成的創傷越小越好,因此按照這個思路,外科手術發展路徑如下:
1.1開口手術:顧名思義,直接用刀子拉開口子,醫生手伸進去做手術。缺點創傷大恢復慢外觀難看。所以現在開口手術比例一直在降低,過氣中。
1.2多孔微創手術:發明了內窺鏡以後才發明了這種微創手術,從圖可以看出醫生手持細長的器械和內窺鏡做操作,優點是創傷小恢復快,缺點是反向槓桿操作操作自由度缺失和缺乏立體視覺。醫生要練習很久才能熟練掌握,而且有時候因為器械不靈活有些操作做不了。
1.3機器人多孔微創手術:開始是computer motion公司的zues手術機器人系統先推向市場,但是後來被intuitive surgical公司收購了,目前全球腹腔微創手術機器人只此一家。多孔的意思就是內窺鏡和手術器械分別從幾個孔進入人體,一般會留下幾個小的疤痕。優點很多比如直覺運動控制、立體視覺、操作比例縮放什麼的,缺點只有一個:貴。手術機器人2000萬一台, 耗材費開機費另算,每台手術用機器人做要加個3萬5萬人民幣的。
下面是達芬奇手術機器人2014年的裝機情況,到2016年全球應該有3300台以上了
下面是美國前列腺手術機器人使用情況,可以看出微創機器人手術所佔的比例越來越多。
1.4機器人單孔微創手術:單孔還是顧名思義就是從一個孔進入人體,創口就變成一個了。多孔的手術機器人競爭不過intuitive surgical,大家就想辦法從單孔方面彎道超車,有幾家做的還不錯,當然intuitive surgical自己做的也很不錯。圖片放個專利的吧沒記錯的話是titan公司買了這個專利在做產業化,貌似去年還被收購還是融資來著。
1.5(機器人或者非機器人)自然腔道手術:人體自然腔道主要有肛門、尿道、口腔這些入口,所以要想繼續降低體表創傷就得從這些地方進去做手術,下面這張圖你們體會下。
下圖是Imperial College London做的自然腔道機器人樣機(沒見過手術場景的同學可能會覺得很噁心)
1.6
微型機器人(類似膠囊內鏡機器人,但是操作能力更強),下面圖是目前的膠囊內內鏡,膠囊機器人一般會帶些推進器或者腿什麼的,能夠在腹腔內部自由移動。膠囊內鏡這方面國內重慶金山做的比較早也是現在最成功的。國際上面應該是以色列做的很好。2.其他可能超越手術機器人的治療方向
外科手術的目的是什麼?治病,治病的方法只有外科手術一種嗎?當然不是,OK,下面幾種技術可能會徹底打敗手術機器人,上個flag:
基因診斷治療
2.1「不治已病治未病」,其實外科手術(尤其是達芬奇類手術機器人)一般治療的都是胸腔腹腔盆腔的疾病,也有少數做喉部或者其他部位的。如果能夠通過對人體的提前診斷和治療,或者告知本人進行預防,使得人體不再發病,那麼手術機器人自然就被淘汰了。
手術機器人目前是服務機器人(除了工業機器人)目前發展最好的一個分支,原因很簡單:對成本不敏感,而且超越了傳統手術人手的極限,確實有用。
Look out!機器人時代離我們越來越近,甚至已經到來了。機器人可以上天入地幫人類幹活,也可以端茶送水,陪人類下棋、聊天,甚至能幫醫生做手術。
醫療機器人如何工作?
拿一款適用於神經外科的導航定位機器人來說,在手術室內需要「腦」、「眼」、「手」協同作業:腦,是多模態影像融合系統,它負責合成患者頭部的三維圖像,輔助醫生制定最佳的穿刺路徑;機器臂則像手一樣,在攝像頭也就是眼睛的幫助下,準確定位到醫生規劃的穿刺位置;最後,由醫生執行穿刺和並完成活檢、抽吸、毀損、植入等手術操作。
在機器人的幫助下,醫生可以微創、精準、高效地完成腦部手術,手術定位精度達到1mm,創口小於2mm,患者住院觀察2~3天即可出院。目前,該機器人已經用於活檢、腦出血、腦囊腫、癲癇、帕金森病等十二類近百種疾病的治療。
行業最前沿
最近,有兩條關於國外醫療機器人技術的新聞賺足眼球:一個是被稱作「打敗人類醫生,自動做手術」的 STAR(Smart Tissue Autonomous Robot,直譯為智能組織自動化機器人);以及美國麻省理工、英國謝菲爾德大學和東京技術研究所共同研發的小型摺疊機器人,用於移除被誤吞的紐扣電池、清潔胃壁等。
STAR 如下圖,機器人在演示中自主完成了60%的豬小腸縫合作業,其餘40%輔助工作由研究人員操作。實驗中安排了一位經驗豐富的外科醫生完成同樣作業作為對比,結果顯示機器人甚至縫合得更為規整。
這些技術看起來很酷,其程序的複雜程度、對數據處理的要求也比之前成功應用於臨床的機器人更高,可謂是不小的突破;但同時,這些自主化機器人的臨床價值卻受到專家質疑。對於醫療機器人行業來講,如果最初的功能設計未從醫生的臨床需求出發,未來恐怕很難商業化和普及。
從實驗室到商業化之路
隨著全球機器人產業大爆發和以美國為首的發達國家對精準醫療概念的重視,媒體和社會各界對醫療機器人行業關注度不斷提升。然而,仔細研究後我們會發現,大多數的團隊和技術還停留在實驗室階段,真正商業化還有很多問題需要解決。
例如,產品是否解決了醫生的臨床需求?是否符合醫生的使用習慣?市場空間是否足夠大?產品是否經過大量的臨床試驗,被證明是安全可靠的?如何讓專家和患者接受機器人手術?是否會額外增加患者的使用成本?等等問題。
因此,國內產品在世界上處於什麼水平,國內機器人普及的進度、哪些城市和醫院可能使用、以及適應症患者人群大小、能否進入醫保等問題,也同樣值得探討。
眾所周知,即使解決了醫生和臨床的諸多問題,手術機器人作為介入人體、控制最為嚴格的三類醫療器械,在真正銷售之前還面臨嚴格的審批註冊流程。
2014年2月7日,CFDA(國家食品藥品監督管理總局) 印發食葯監械管〔2014〕13號《創新醫療器械特別審批程序(試行)》,打開創新醫療器械特別審批通道,俗稱「綠色通道」,以達到鼓勵國內醫療器械創新,避免國內醫療器械行業同質化、低水平的競爭。
Remebot 醫療機器人(無框架腦立體定向手術系統)在2015年12月公布的《創新醫療器械特別審批申請審查結果公示(2015年第8號)》文件中順利通過專家評審會,進入綠色通道。
同時,靈活的反饋機制以及臨床技術工程師和醫生的頻繁互動,更有利於產品術式種類的擴展。隨著醫生對機器人的深入了解和使用,他們會自主產生更多創新用法,例如將原本為微創手術設計的機器人應用於小骨窗開顱手術中,精準定位病灶,進一步減小患者創口,提高手術效率等。
「風口」還有多遠?
去年10月,國家主席習近平到英國訪問時特地參觀了醫療機器人,同期,高端醫療器械被明確列入了「十三五」規劃,其中重要一條即為「大力發展手術機器人」;醫療器械行業的母法《醫療器械監督管理條例》也正式完成了修訂,《中國製造2025重點領域技術路線圖》鼓勵醫療器械創新和產業化水平。
除了一系列政策利好頻頻發布,還有一個重要因素:市場需求將進一步擴容。隨著中國的老齡化趨勢進一步加大,各類慢性病、退行性疾病、惡性腫瘤等疾病的發病率也隨之升高,與之相對應的醫療器械需求也會快速上升。從1991年到2013年,我國人均醫療費用的年均增長率為17.49%,明顯高於最近幾年我國人均GDP的增長率。這也是推動國內醫療器械市場快速發展的動力之一。
近幾年,國外手術機器人產品如達芬奇機器人在中國發展勢頭迅猛,截至2016年1月底,我國大陸共裝機50台,今年1-4月完成手術共計4672例。該產品主要應用領域在泌尿外科、普通外科、胸外科等科室的微創手術。
反觀國內,也已有多款國產醫療機器人產品進入了高校科研和臨床試驗向產業化過渡的重要時期,面臨多重機遇和挑戰。我國最早的醫療機器人研發始於1997年,由北京航空航天大學王田苗教授和海軍總醫院神經外科田增民教授共同打造,也是 Remebot 的前身。後續,相繼有高校科研團隊專攻此方向,包括哈工大、復旦大學、瀋陽自動化研究所、天津大學等,每個團隊研發時間都在十年以上。
在這個行業,前期技術積澱和後期商業化運作缺一不可。在資本的注入、行業關注度的提升、國家政策扶持等多方積極因素影響下,企業如果跑得足夠快且足夠穩,就有機會在迅速佔領本土市場的同時,向海外市場拓展,憑藉豐富的臨床案例支持和持續的研發能力,為「中國智造」帶來新的動能。我覺得以目前中國市場的現狀,短期內看不到商業成功的前景,國內各家更多的應該是沖著政府補貼去的。
做出來沒問題,甚至可以做得比別人好。但這不是產品好不好的事在我國人力資源極度不值錢的情況下,機器人還真不實惠。。。。
因為問題是前景,就分幾個方面來說。
市場:將來一定會很大。看今天的CT、核磁與前些年相比就知道了。
手術機器人的擁有方式:一定會非常靈活的。購置、租賃、也不排除廠家白送,就像早些年送你洋油燈,再賣你洋油。
機器人醫生:會重構醫院人力資本競爭線。
由手術機器人帶來的市場機會:就像汽車消費帶來了那麼多的4S店、汽車維修店、配件商店一樣,會帶來與手術機器人相關的服務、保障、兼容耗材等市場機會。
無疑,最大的市場機會是手術機器人的製造商和銷售商,而且會很容易捎帶壟斷服務、保障、耗材等相關市場。但這不是絕對的。
製造商和銷售商可能是國內的也可能是是國外的。而中國的銷售商也會很高效的銷售國外產品以取得最好的經濟效益。
中國人造自己的手術機器人,佔領較大的國內市場,應該是國內研發廠家目標,也是大多數中國人的心愿。但是,怎麼才能實現呢?
和任何產業一樣,這顯然不是一個簡單的問題,不只是政府、企業管理者或技術人員就能獨自決定事情的走向。
但是,技術肯定是一個繞不過去的一個坎。中國的現實使許多人認為,知識產權不會使自己的產品受到多大保護。但是,我真的見過國內一家印刷設備製造商,費盡千辛萬苦研製出了一款印刷機,卻不敢把它推向市場。因為,他們怕被國外的一個廠家起訴侵犯知識產權。
而「達芬奇手術機器人」的廠商就是一個非常注重知識產權保護的公司。2010年以後在中國申請的專利就多達160多項。
我們的廠家要想彎道超車,要怎麼做呢?
但是,就我們所知,國內做手術機器人的單位技術上還看不到有關鍵核心技術有什麼重大的突破。雖然有好多都聲稱,具有自主知識產權。但是,不知為什麼,並沒有看到多少這方面的專利。
intuitive surgical已經開發了一體化的手術機械手,作為他們的未來的可能實使用的技術。他們有可能會實施,也可能只是一種跑馬圈地。防止別人繞過他們的知識專利。
這只是一個例子,其他還有很多。
但是我們國內的研發發單位,卻沒有看到類似的動作。
看來,還真是任重道遠。
利益相關:intuitive surgical 研究員(打雜的),Cleveland Clinic 研究院(陪病人聊天的)
還在讀書所以如果理解不當請諒解。如果有說錯的地方請指正
在我接觸過的病例當中,中國和美國醫療方面有個比較大的區別是醫生和住院患者患者的比例,打個比方四川華西有大約4300張床位,Cleveland Clinic只有1278張,在美國還算是很多的;然而華西有10000名職工但是Cleveland Clinic有43000+人。國內好的醫療設施大多數還是給上層階級的人們使用,而且使用這些機器人不止價格相當的昂貴(比如說我們的da Vinci),操作醫生需要到國外培訓,而且好像價格是不包含在醫療保險內的(聽別人講的)。即使使用國產手術機器人可以稍微降低一些成本,手術機器人還是面向中國的上層階級。
然而另外一種機器人,恢復機器人(姑且就當做是這樣翻譯)在未來五年應該在中國會有很大的發展空間。首先是我國康復醫師人數是在太少,畢竟起步晚,其次是國民收入以及醫療意識的增長,最後是醫保好像是覆蓋康復機器人的一部分費用了。
好像偏了個題。
因為不是核心研究員所以我對於da Vinci很多具體細節了解不多,但是我覺得國內手術機器人在未來會往這兩個方向發展:
1. 提高結構精度,拉近我們與美國手術機器人在硬體上的差距。
2. 著重研究視覺導向以及機器學習(我的研究方向)在手術機器人,乃至所有機器人領域的應用。
現在使用手術機器人在國內也算是一種比較奢侈的治療方式,如果醫保可以覆蓋這些領域的話那國產手術機器人的前景會更加廣闊一點。
然而當我每次看到飽受化療痛苦的病人躺在病床上放空的時候我就真的特別特別希望在基因或者是其他領域的優秀科研人員能夠發明一些更加有效的預防機制。畢竟早發現早預防總歸比手術化療好吧哈哈。
最後希望大家都可以健健康康的不需要接觸到這些手術機器人!
以前實驗室做的類似於達芬奇手術機器人的單孔腹腔鏡,和sumsung的合作項目。達芬奇傷口開口16mm,我們實驗室做到13mm。前幾天和私募基金的大佬聊天,他是做醫療產業風投的。他直接跟我說:達芬奇做那麼好了,你們準備多少年超過達芬奇?你開玩笑。達芬奇一個系統人家沉澱了多少年?這就是現實。而且,國人玩機器人真的是落後韓國,日本,法國,一個時代了。習大大去中科大,中科大居然連自己剛研發的智慧機器人(呵呵,那個被媒體炒作的很火的硅膠美女機器人)都不敢拿出來給他看。下個時代是機器人的時代,人工智慧?工業機器人,而我們註定又要被甩在後面了。
達芬奇機器人是美國軍方在九十年代就開始研發的產品,推入市場更是有美國保險業和其他大型利益集團在背後推動。達芬奇的技術當然是非常牛逼的,但是他們也在這麼多年利用專利申請的漏洞堵死了同行進入相關產業的幾乎全部道路。看到過有人用UR機器人作為臨床使用的設備,非常震驚。UR自己從來都是把產品當做工業機器人來賣的,儘管業內可以稱之為協作型機器人,但是使用安全的風險畢竟是存在的。人命關天的事,希望同行們還是慎行。
還早的很, 就算結構設計過關了,想把手術機器人 控制做好還有很遠的路,,控制和視覺 都需要長時間技術積累和沉澱。現在是看起來很美。。。還需要大量人力物力去推進。。
單純地來點個贊,覺得樓主的問題喝和問題的描述很贊,洋溢著思考與情懷
大大降低了醫生被病患及其家屬砍打的幾率,前景不錯呦。
可以看看國外的突破。
【轉】軟組織手術大躍進 機器人完成縫合
我國連跨國醫療集團都沒有,類似梅奧診所的那種分院遍地的大醫院也沒有,都很分散,力量不集中。不要想了,洗洗睡吧
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