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醫療機器人:康復類或反超手術類商業化為時尚

        手術機器人最早破冰商業化,康復機器人大有趕超之勢,但雪中送炭的少,錦上添花的多,大規模商業為時尚早。
 
       “現在醫生有了第三只手,它能模仿人手七維活動度,可以左右、上下、前后旋轉。”主刀醫生中山大學孫逸仙紀念醫院泌尿外科主任黃健坐在醫生操作系統前,不停地通過控制臺上兩個手柄,控制手術機器人的器械臂進入患者腹腔,進行前列腺癌根治術。
 
       這種科技電影中才有的場景,正逐步走進大眾視野。隨著全球機器人產業的爆發和精準醫療概念的興起,醫療機器人越來越受到全球關注。在中國,醫療機器人先后被列入《中國制造2025》、《機器人產業發展規劃(2016-2020)》等國家級發展規劃。近日,北京、上海、深圳密集舉辦了多場機器人展覽會,但亮點有限。
 
       普華永道合伙人邢立萍指出,醫療機器人可分為四類:手術機器人、康復機器人、輔助機器人和服務機器人。根據機器人應用范圍和研發難度的不同,研發周期、投資金額、商業化轉化等門檻皆不相同。
 
       目前這四類機器人中,手術機器人的商業化最早破局,而康復機器人則伴隨著老齡化、勞動力成本上升等趨勢,大有趕超之勢。
 
       即便如此,醫療機器人仍舊面臨安全性、適用性、行業監管、研發突破以及成本和價格高昂等一系列難題,離大規模普及還有很遠。
 
手術機器人破局
 
       無論是研發起步還是商業化應用,手術機器人皆走在醫療機器人的前列。根據中投數據,截至2016年1月,全球醫療機器人行業年營收達到74.7億美元,手術機器人占據60%左右市場份額。
 
       黃健使用的手術機器人是大名鼎鼎的達芬奇,自1995年成立至今,達芬奇儼然成為手術機器人的代名詞。由于其精準性普遍高于外科醫生,醫院常以引進達芬奇而自豪。
 
       黃健介紹,達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、婦科等相關的微創腹腔鏡手術。主要由三部分組成:醫生操作系統、三個器械臂和一個鏡頭臂組成的床旁機械臂系統、三維視頻成像系統。
 
       “醫生手術做多了,手會顫抖,結合機器人可以把顫抖過濾掉。機器人還可以做很多高于人類的精細操作,比如把機器活動值調成人手活動3厘米,機器臂只活動1厘米,手術因此更加精準。”黃健說。
 
       記者曾親眼看到達芬奇機器人在幾分鐘之內,把一個破碎的葡萄縫合好,其精準、速度令人驚嘆。
 
        在黃健操作的前列腺癌根治術中,他坐在手術臺模擬臺上,手里握著兩個模擬器,機器人的兩個器械臂會跟著黃健做出完全相同的動作。三維視頻成像系統提供如同開放直視效果的手術視野。
 
        另外,機器人的兩個器械臂中間有腹腔鏡器械,由黃健的助手醫師控制。
 
        中山大學孫逸仙紀念醫院泌尿外科主任江春告訴記者:“腹腔鏡器械是直的,頭部無法像機器人的器械臂一樣彎曲。這是機器人和普通腹腔鏡的最大區別,是通過機器人靈活的手腕,可以做很多我們用腹腔鏡做不到的動作,尤其是體內縫合打結。”
 
       除了達芬奇,近幾年手術機器人領域涌現出越來越多的成果,涉及領域也從腹腔鏡延伸到神經外科、五官科、膝關節微創手術等。
 
       普華永道研報指出,國際主流的手術機器人應用分三大類:一是腹腔鏡手術機器人,典型代表是達芬奇;二是放射機器人,通過機器人放射系統,提供立體定向放射治療,典型代表是Cyberknife;三是輔助手術系統,典型代表是NavioPFS 關節置換術機器人系統,輔助膝關節置換手術的導航設備。
 
       其中,商業化最為成功的手術機器人達芬奇,其全球裝機量達3745臺,美國市場安裝了2344臺,歐洲600多臺,亞洲400多臺。中國引進達芬奇較晚,國內市場占有率只有不到0.3%,裝機量為59臺,主要分布在一線城市的大型醫院,如北京安貞醫院、和睦家醫院等。
 
       即便如此,手術機器人的臨床應用依舊處于早期,仍存在諸多改進方案。
 
       黃健指出:“雖然達芬奇腹腔鏡機器人是目前最先進的,但還沒有達到完美狀態。例如現在有3個機器臂,但我們一個助手一個主刀就有4個手,可以轉換的器械還有限。另外,機器人沒有力度反饋,無法獲得手的感覺。此外,體型、智能化方面也需要很多改進的地方。”
 
       達芬奇的競爭對手也即將浮出水面。
 
       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
 
       雖然手術機器人率先實現了商業化,但全球在護理人才匱乏、老齡化加速、慢性病蔓延帶來的龐大康復醫療需求,為康復機器人帶來施展空間。
 
       民政部國家康復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,失能或半失能、部分失能是人類的自然規律。用勞動力解決生活料理是不現實,例如聽力。”
 
       南京醫科大學康復醫學院院長勵建安進一步指出:“手術機器人并不帶來手術本質的改變,要超越高水平醫生還有難度,但康復機器人不會面臨這個問題。”
 
  康復機器人大致分兩類,一類是做訓練,讓人體的運動機能、神經機能得到改善或者提升;另一類用于輔助,即外骨骼式機器人,通過機器人取代人體肌肉活動和部分骨骼活動。
 
  根據GrandViewResearch的預測,未來5年廣義康復機器人的年復合增長率約為37%,其中運動康復機器人年復合增長率為21%,外骨骼機器人年復合增長率為47%,遠高于手術機器人10.66%年復合增長率。
 
  在起步較早的歐美發達國家,康復機器人產業已經迎來了外骨骼時代。
 
  華泰證券研報顯示,歐美國家適合康復機構使用的牽引式、懸掛式機器人廠商眾多,經過10多年的發展,競爭格局趨于穩定且市場趨于飽和。而近年來興起的外骨骼式機器人,不僅適合康復中心等機構用戶,而且在個人用戶普及方面顯示出巨大潛力,僅美國就有約189億美元的市場空間。
 
  但外骨骼機器人與人體的交互性仍舊不足。勵建安指出:“外骨骼機器人無法和人體自身的能力有效結合,它只給了肢體一個動力,如果肢體還有部分能力,像半截肢患者,機器人就使不上力了。”
 
  不同于手術機器人,康復機器人商業化處于激活前夜。
 
  以全球最早實現商業化的ReWalk為例,其成立于2001年,主要產品是外骨骼康復機器人,用于協助下肢癱瘓的病人站立行走。但拿到FDA認證后,ReWalk銷售情況至今不甚理想,2014年虧損2200萬美元,2015年前三季度銷售收入也僅為240萬美元。
 
  “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
 
      談及醫療機器人產業的挑戰,安全性反復被中外科學家提及。
 
  ROBO醫療機器人研究所高級顧問許寧坦言:“醫療機器人涉及的系統包括機器、醫生、患者多方交流,再加上3D影像、遠程等,各個環節都可能出現差錯引發安全問題。如醫生得到的訓練是不是充分,產品質量的穩定性、材料供應商能否持續穩定提供所需要部件等。”
 
  即便是商業化應用最廣的達芬奇,也曾多次出現批量召回。在美國,器械召回分三類,一類召回最為嚴重。2007年至今,達芬奇總共出現62次二召回類,2016年7次二類召回。
 
  根據達芬奇披露的產品評估,設備一共出現過9類問題,其中產品破裂、斷損64次,零件遺落(掉在人體里)23次,沒有按預期程序工作21次,材料磨損17次。
 
  與此同時,醫療機器人價格昂貴,維護成本高企。
 
  ReWalk外骨骼康復機器人單套售價在7萬美元以上。由Robokind 提供技術支持的互動機器人Milo,專門為自閉癥兒童研發,其零售價達到 2000 美元,另外還需每月花費約200美元購買新課程。
 
  達芬奇最初的售價是3100萬人民幣,現在已降價不少,但仍高達2000萬人民幣。王田苗透露,達芬奇的商業模式中,耗材、維修(護)收入占比不小。其中耗材為每臺手術700-3200美元,一年大約需要14萬-60萬美元。另外,使用達芬奇機器人進行的手術,平均費用約提高了3000至6000美元。
 
  對于科研群體、投資者來說,加入醫療機器人大軍面臨投資周期長、研發費用高,在關鍵技術領域很難實現技術突破等難題。
 
  邢立萍指出:“因為跨學科比較多,全球很多醫療機器人創業公司團隊是不齊全的,需要通過融資來補短板,再去攻克研發。中國企業主要是和研發機構合作,所以周期會更長。”
 
  另一名投資機構負責人告訴記者:“現在標的不好找,國內大多數是以仿制為主,需要看海外項目。價格上天使輪的項目好一點,有核心技術的基本是幾千萬,這樣的項目到了B輪要5億-10億。但失敗風險也很高。”
 
  在中國,雖然扶持醫療機器人產業的政策紅利不斷,但研發和產業化皆處于起步階段。
 
  其中,自主研發的手術機器人大多數處于臨床研究階段,跑在前頭企業則開始商業化探索。例如天智航,研發第三代骨科手術機器人,產品在北京積水潭醫院等10多家醫院臨床應用,天智航目前仍處于虧損狀態。
 
  康復機器人產業的商業化更為早期。華泰證券研報指出,康復機器人尚處于機構用戶普及階段,進入到臨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。
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