智能醫療 | 醫療機器人發展現狀及未來五大趨勢預測

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近年來，隨著人工智慧的發展、技術的突破及應用領域的逐漸廣泛化，醫療作為民生福祉的重要一關，其發展備受關注。醫療機器人作為人工智慧時代在醫療領域應用的深化，能夠有效的幫助醫生進行一系列的醫療診斷和輔助治療，在有效的緩解醫療資源緊張的問題下推動醫療信息化的發展。業內專家認為，在醫療機器人這一新興行業，目前中、美、歐都處於「嬰兒期」，政府可加大對研發的支持力度，以實現中國健康產業彎道超車。

一、醫療機器人全球發展規模

醫療機器人是指用於醫院、診所的醫療或輔助醫療的機器人。是一種智能型服務機器人，它能獨自編製操作計劃，依據實際情況確定動作程序，然後把動作變為操作機構的運動。

據波士頓諮詢測算，截至2016年1月，全球醫療機器人行業每年營收達到74.7億美元，預計未來5年年複合增長率能穩定在15.4%，至2020年，全球醫療機器人規模有望達到114億美元,成為第二大機器人市場。其中，手術機器人佔60%左右市場份額。

醫療器械未來的最終方向一定是智能化，而醫療機器人則是醫療器械智能化前進的最終方向。作為一項新興產業，智能醫療越來越受到國家和專業人士的看重，在這其中，醫療機器人佔據著極大的比重。

二、外資搶灘中國市場

微創手術機器人是在全球最廣泛使用的一類醫療機器人，代表產品是一款叫達芬奇的機器人，其生產商Intuitive Surgical(直覺外科公司)成立於1995年，產品主要用於心臟外科、泌尿外科、婦科等相關的微創腹腔鏡手術。

達芬奇機器人在我國發展勢頭迅猛，截至2016年10月28日，大陸完成手術35273例，其中泌尿外科手術超過2/5。

儘管現在中國內地和香港一共才配置了69台機器，在全球占的比例僅2%，但中國配置的大部分機器的使用率、執行手術台數都領先世界。2015年在中國大陸有效使用的達芬奇機器人不到40台，但總的手術量相當於日本200台機器執行手術量的總和。僅在2016年11月這一個月中，中國大陸地區共完成達芬奇機器人手術2017例，手術台數世界領先。

達芬奇手術機器人正在加速搶灘中國。美國直觀醫療器械公司2016年12月宣布與上海復星醫藥合作，首次在中國設立研發和製造中心，期待長期紮根中國市場。

三、我國醫療機器人發展現狀

作為全球範圍最成功的醫療機器人，我們可以從達芬奇機器人的普及程度看出國內醫療機器人使用現狀。美國大約有2000多台達芬奇機器人，只要是略具規模的醫院，都會配備一台。然而截至目前，中國只配置60台左右達芬奇機器人，主要分布在一線城市和大型醫院。而國內公立醫院加民營醫院共28000家左右，計算下來達芬奇的佔有率不足0.3%。醫療機器人極低普及率的背後是百億級的市場，但由於引入成本太高，我國不能完全依靠國外設備，那麼國內醫療機器人發展得如何？

2016年4月，工信部、發改委等三部委聯合印發了《機器人產業發展規劃(2016—2020年)》，提出到2020年，我國服務機器人年銷售收入超過300億元，在助老助殘、醫療康復等領域實現小批量生產及應用。

中國擁有13億人口，相比美國，醫療機器人的需求空間非常大。自主研發無疑是讓醫療機器人價格下降最直接的手段。針對昂貴的設備購買價格和稀缺的購買指標，一些機構開始了手術機器人系統自主研發。

1、新松機器人

在新松機器人成立於2000年，總部位於遼寧，是一家以機器人技術為核心，致力於數字化智能製造裝備的高科技上市企業。

2016年新松機器人公司正式對外推出中國首台應用於腫瘤治療的消融醫療輔助機器人。目前，這種熱消融治療技術已成功地應用於臨床實驗。為確保手術精準，新松的這款輔助手術機器人可以實現人體上身多位置多角度的定位功能，並在磁定位感測器的導引下避讓人體骨骼對進針的影響。在工藝設計上，醫療輔助機器人將機械人本體、熱消融設備、導航系統、診療床集成一體。

2、楚天科技

楚天科技成立於2002年，為市場提供智能醫藥裝備整體解決方案。2016年2月，中國國產首台世界級水平的醫藥無菌生產智能機器人在楚天科技成功下線。

無菌生產智能機器人被認為醫療器械領域裡難度係數最高的項目，目前只有瑞士、德國、美國少數國家掌握該項技術。據了解，楚天科技研發製造的SFSR-2型醫藥無菌生產智能機器人採用2台無菌智能機器人設計，能夠自動完成預充式注射器拆包及物料轉移，將撕膜、去內紙、灌裝、加塞集成於一體，生產速度快，產能達3600-15000pcs/h，適用規格為1—20ml，其研發綱領、技術標準、製造水平等各方面都已達到世界級水平。

3、天智航

天智航成立於2005年，總部位於北京，主營業務是以醫療機器人為核心，配套系列模塊化智能輔助裝備，建設潔凈化、數字化、智能化手術環境，提供智能微創手術中心整體工程解決方案。

公司核心產品天璣?骨科手術機器人系統由機械臂主機、光學跟蹤系統、主控台車構成。該系統定位精度達亞毫米級，可廣泛應用於脊柱全節段（頸、胸、腰、骶）、骨盆、四肢等部分螺釘內固定術，適應症範圍及定位精度處於世界領先水平。簡化了手術操作步驟，使手術過程更為流暢，一次規劃多螺釘路徑，機器人逐一自主運行到位。機器人兼容2D和3D兩種手術規劃模式、運動靈活、工作範圍大，廣泛應用於全節段脊柱手術、創傷骨科手術等精確定位，實現一機專用、一機多用。

4、妙手機器人

妙手機器人成立於2012年，總部位於南京，產品包括醫療及輔助手術機器人、工業機器人、服務機器人和科教機器人。「妙手」是類似於達芬奇的主從式腔鏡手術機器人，隸屬國家 863 計劃資助項目，主要研發團隊來自天津大學。該系統包含主操作手（左手和右手）、從操作手（左手和右手）、圖像系統、控制系統、各種手術器械和其他輔助器械，可以在醫生控制下完成切割、分離、剝離、縫合、打結等手術操作，科研階段已成功地對兔子頸部和腿部動脈進行了血管吻合手術。

5、柏惠維康

柏惠維康成立於2010年，總部位於北京，是一家研發、生產、銷售和運營遠程醫療外科機器人的高科技公司。主要產品是神經外科機器人，醫生在該機器人的幫助下實現微創、精準、高效的無框架立體定向手術，手術平均用時僅30分鐘，定位精度達到1mm，患者則只留下1個2mm以內的創口。

截止目前，國內有28家醫療機器人的代表性企業，其中35.7%的企業生產康復機器人，28.6%的企業生產輔助機器人，手術機器人和服務機器人各佔17.9%。目前來看，由於起步較晚，雖然國內的醫療機器人企業數量變多了，但是技術含量相對還比較低，產品多集中於中低端醫療器械領域。

研發手術機器人需要雄厚的資金和技術支持，老牌的哈工大、新松、妙手等上市公司自然不缺乏資源，都已經研製出成品。而天智航、柏惠維康等新興醫療科技企業也都獲得了近億元融資。在醫療機器人這一新興行業，目前中、美、歐都處於「嬰兒期」，中國可以加大對醫療機器人研發的支持力度，實現「彎道超車」。

四、未來五大發展趨勢

第一個是系統，更多強調整合行，整個系統和模型的定義化和標準化。包括數據整合、大數據應用如何互動，這是未來不可或缺的。還有慢性病、亞健康占這一大塊。這更多要通過整個系統化的管理方式，變成一個有機整體更好實現服務。

第二個是交互，也是強調人和機器互相的交互，通過觸覺實現，相互反饋，還有要增加現實感和真實感。有專家提到會不會有偏差造成判斷失誤，這個也是交互層面要解決的問題。目前最好的方法是採用逆反饋的方式。

第三個是從結構上，這個結構上更多是從材質上和方式上怎麼樣可以實現重量輕、牢固、敏捷的組建，而且要更節能，還要不易產生生理排斥，而且更小型化，還要減少成本。安全度、質量、精細度最後肯定要找到一個平衡點，這個也是未來可持續發展需要解決的問題。

第四個是感知，通過交互多模型，三維感測或者不同的技術手段，提高裡面的辨識率，還有通過組合，有很多跟AR的結合識別物體和環境。通過這個識別更好的讓機器人有所動作和有所反應。

第五個是認知，完全基於AR角度，在技術應用，機器的認知能力和學習能力。這個也包括知識的認知，推理、語態、態勢感知、形態等等。認知演算法將會允許機器人和醫生在一起工作並且可以預測醫生的行為，在互動過程中，高解析度的感測器將會在手術中提供視覺反饋和提高精確度。

當前，醫療機器人成為人們關注的熱點領域，未來將擁有越來越智能的機器，為人類的醫療工作提供更多的輔助。我國應堅持創新驅動發展，大力支持醫療機器人的自主研發，鼓勵企業和高校培育一批具有自主知識產權的科研成果，推動我國醫療事業向智能化、高效化、精益化發展。