自千禧年达芬奇手术机器人上市以来,直觉外科(Intuitive Surgical)的股价一路飙升,累计涨幅高达115倍。作为手术机器人领域的先行者,直觉外科也就此掀起了手术机器人发展浪潮。
不过在爆发前夕,手术机器人仍经历了长达近20年的过渡期。直到2018年达芬奇手术机器人第一批专利保护陆续到期,才涌现出一大批企业进行相关产品部署。其中不乏强生、史赛克(Stryker)、微创医疗、西门子医疗等医械巨头,呈现出与过去截然不同的态势。
前有巨头先行,后有政策助推。多因素催化下,国产手术机器人迎来发展强势期,优秀企业竞相涌现。但未来围绕配套耗材、法规专利、临床案例积累、生态建立,以及大规模商业化等,企业还需用更多的时间来探索。
在与多家手术机器人企业,以及投资机构沟通后,动脉网发现目前手术机器人赛道多面临盈亏不平衡、趋势研判难等问题。这些问题其实很重要,它们往往关系到公司能否再上一个台阶。因此,无论是做技术研发、企业发展,亦或投资都需要对相关问题进行前置思考。
2022年6月21日,动脉网联合广州高新区科技控股集团有限公司(以下简称“高新科控”)在广州举办「手术机器人」线下主题沙龙活动,邀请艾目易科技 创始人 杨荣骞、动脉网蛋壳研究院 院长 姜天骄、元化智能 董事会秘书 尤源、爱博医疗机器人 总经理 郭健、唯迈医疗 副总裁兼研发总监 解菁、深创投 健康产业投资总监 田立,共同探讨「国产手术机器人」 在实践应用中的机遇与痛点。
手术机器人技术探索,广州经验
从全球的经验来看,任何一个产业的发展,都离不开一个拥有产业集群优势和深度协同能力的区域及平台。
高新科控作为广州市黄埔区、广州开发区及广州开发区控股集团有限公司(下称“广开控股”)下属科技战略持股平台,主要聚焦生物医药及光电显示领域投资布局,推动科技金融深度结合。1998年成立后规模快速扩张,总资产规模已达177亿元,运营物业面积超20万平方米,累计投资超120亿元,控股、参股企业20家。
在沙龙之初,广州开发区投资促进局党组书记黄伟坚便于致辞中介绍了广州开发区优渥的产业环境以及手术机器人的发展情况,并分享了广州经验。
随后,广州开发区控股集团有限公司党委委员及总经理助理、广州高新区科技控股集团有限公司董事长兼总经理王凯翔则分享了其对于手术机器人行业的理解:“手术机器人发展优势明显,潜力巨大。从市场规模和整个融资环境来看,国内及国际手术机器人近年来增长迅速。高新科控作为粤港澳大湾区专注生命健康领域投资服务的科技控股集团,对这一细分领域高度重视,未来,进一步依托广州开发区产业环境,借助广开控股多元化金融服务体系的优势,通过投资服务推动产业集聚与发展。”
王凯翔介绍高新科控的投资服务理念以及愿景,“在产业投资方面,高新科控有多元化身份,我们既是房东,也是股东。既是投资人,也是合伙人。既是服务员,也是辅导员。正是因为我们有多元化的身份,才会使我们的投资更加专业,形成我们投资优势所在。未来高新科控将持续深耕生物健康,积极赋能科技创新发展。十分期待有更多机会与产业发展道路上的企业家有更多互动。我们将一如既往坚持开放、共享、共赢的理念,以生态成就伙伴为使命,与产业发展道路上的企业家实现合作共赢。”
在广州经验分享结束后,各位专家则在沙龙上围绕各自所在技术领域的前沿进展和产业发展进行了探讨。我们摘取了其中部分内容,整理如下:
  艾目易科技创始人杨荣骞:
穿刺手术机器人的研究
手术机器人的发展其实是一个漫长且得到临床及市场验证的过程,只是由于专利垄断等因素国内发展相对较晚。从目前整个市场发展情况来看,腹腔镜手术机器人和经皮穿刺手术机器人应用较多,其次就是关节置换手术机器人。随着相应技术的突破,血管介入手术机器人也逐渐发展起来了。但经自然腔道手术需求大,相应的手术机器人产品却较为稀缺,这条赛道未来也可能存在较大发展空间。
不过,还有一类定位型机器人,基本无需医生亲自操作。经电脑进行路径规划后,它就可以自己实施手术。而这一技术是否能够很好的实现,并服务于临床其关键在于组成这类定位型机器人的三大部分,即光学定位系统、机械臂、软件系统。
严峻的是,尽管目前作为产业链主体的手术机器人设备已在技术上做出突破,并逐渐实现国产替代,但我国手术机器人核心零部件,如光学定位系统等还是以进口产品为主。针对这一难题,艾目易做了十几年相关研究。研发了光学定位系统,同时构建了涵盖定位系统、软件算法、手术耗材的产品管线,从多方面支撑国内机器人产品升级。
过程中,我们不断提高产品的关键技术参数,使之能够满足低延时的信息数据传输,实现更加精准更加高速的定位。为确保光学定位系统的精准度和稳定性,艾目易做了大量的实验,以及参数的测试。同时也针对图像、视频等交互功能进行了优化。我认为,未来手术机器人发展一大关键要素还在于通过软硬结合,或者说虚实结合的形式使得系统操作更为便捷。
  动脉网蛋壳研究院院长姜天骄:
国产手术机器人的产业观察
在如今整个赛道如此拥挤的情况下,企业所面临的挑战已与过去截然不同。因此对于企业而言,把准未来发展趋势尤为重要。因为点错“科技树”,便有可能在未来付出极大的成本及代价。经过动脉网蛋壳研究院的判断,我们认为在手术机器人赛道有几个比较重要的趋势:
第一个重要趋势就是在竞争策略上做出价格让步。首先,手术机器人的发展是必然,那么从整体环境来看,在政策倒逼及市场竞争加速下,这项技术必然存在降价空间。而当手术机器人进入商业化阶段,要把市场做大,企业就必然要做渠道下沉,届时降价只是必然。因此,我们预测未来企业会通过打造低端产品等形式,把整个价格区间做出来等等。
第二个重要趋势是耗材是不可或缺的商业模式。我们注意到骨科领域五大巨头,基本上都在耗材领域有收购行为。而从达芬奇手术机器人的发展情况来看,其市场规模中,一半以上是耗材。另外,从医院角度出发,没有耗材医院也很难营收。因此,在商业模式上,耗材是尤为重要的一环,
第三个重要趋势是在资本的耐心周期之下,尽快研制出“拳头术式”产品。因为任何一个赛道,都是以术式为中心进行竞争的。如果没有一个爆款的“拳头术式”产品,其实很难打通市场。一定要找到术式中的刚需,并把价格降下来,完成进口替代。
第四个重要趋势则是在把微创的思路继续往端口去做,以至于后续的经自然腔道手术机器人。
第五个趋势则是骨科手术机器人在除了提升精度之外,围绕创伤及关节在硬件机械臂和导航层面应该尽可能的集成,硬件覆盖尽可能多的术式。而神外和经皮穿刺也可遵循同样逻辑。同时,从长期角度来看,未来神外和经皮穿刺手术机器人很可能和骨科手术机器人合并。另外,血管介入手术机器人集约化、精简化、低价化、耗材化,甚至完全耗材化也是一大趋势。
第六个重要趋势则是巨头做手术机器人产品的全覆盖。我们认为这是一个资本逻辑,而非业务逻辑。因为不管是从供给端的技术研发,还是从需求端的科室资源,这些机器人的应用与协同都很有限。所以多产品管线布局,并非是协同产生规模效应,而是锁定资本心智认知。因此,对于创业公司而言,更多从产品业务视角去发展,将单独科室的一套产品持续提升,并且对其使用体验和成本价值进行优化,才是更好的竞争策略。
第七个重要趋势则是除当前的价值外,数据的价值远被忽视。但事实上大部分的机器人一定会先采用数据,然后运用算法,再进行主动手术。从技术演化逻辑来看,自动化是不可逆的。因此,自动化的产品应该作为下一个努力的方向。
最后,基于中国大量的患者人数和手术量,以及对于技术研发的专注,我们非常坚定地相信,中国的手术机器人在未来十年有望全面领先全球。
元化智能董事会秘书尤源:
骨科手术机器人的发展和体会
骨科手术是一项非常成熟的术式。从传统手术的过程上来讲,进行这项手术需要操作的工具复杂繁多,并且需要主治医师进行开髓、吸髓等一系列操作。从目前传统骨科手术结果的满意度来看,骨科传统术式的满意度大概只有60%-70%。因此,一定要深入临床,从临床痛点出发进行相关产品研发。
元化智能专注于跨科室的专科手术机器人,同时元化智能全资子公司骨圣元化机器人(深圳)有限公司的核心产品则是具有领先水平的全骨科手术辅助机器人系统,该系统可以辅助医生完成膝/髋关节置换、创伤、脊柱等多种骨科手术。我们的系统是比较灵巧的,真机比国内同类竞争产品几乎都小,而且我们也能够自己进行机械臂研发,并有自己的导航系统。因此可以说是建立起了企业自身的生态。
其中全膝关节置换手术机器人系统在国家骨科与运动康复临床医学研究中心牵头组织下,由中国人民解放军总医院第一医学中心联合四川大学华西医院、新疆医科大学第一附属医院、中南大学湘雅医院、中国人民解放军陆军军医大学第二附属医院共同完成多中心随机对照临床试验研究,并于2021年10月进入《创新医疗器械特别审查程序》,目前已经处于申报注册阶段。
产品线方面,我们的消化道产品和经自然腔道手术机器人产品均已经完成和接近完成临床前研发,将陆续进入临床验证阶段,形成覆盖多科室和多临床应用的产品矩阵。以尽可能多的降低医院采购成本,布局更大市场。
 爱博医疗机器人总经理郭健:
泛血管手术机器人的开拓创新
血管介入手术通常是医生在血管造影系统的引导下,操作导管、导丝。过程中,医生通常需要把导管、导丝绕过股动脉以及脑血管等,送至病灶处,才能进行相关疾病治疗。手术机器人不仅能够更加精准、安全,还能够通过一些智能融合算法,缩短手术时间,大幅减少医生在手术过程中所遭受的辐射剂量。同时,这项技术还可以缩短医生的培训周期。
对于血管介入手术而言,最大的痛点就是医生辐射。因为这项手术实施过程中,必须有血管造影系统进行引导,而血管造影系统是有辐射的。医生需要在术前穿戴铅衣。但在这个过程中,他的手部、头部是没法完全覆盖的。所以说,他们罹患肿瘤、颈椎病、腰间盘突出等疾病的概率都是其他科室的好几倍。所以医生的需求是非常明确的。所以,我们可以说血管介入手术机器人正在颠覆过去40年介入手术治疗的操作方式。
另一方面,爱博医疗在力反馈系统和安全预警算法上多年的积累,能够让血管介入手术更加安全、精准。这对于患者而言,也将带来极大价值。而导航融合算法的加持,则能有效缩短介入手术时间,进一步增加医院手术量,为医院创造更多营收。同时,这项技术还能够缩短医生培训时间,无论对于医院、医生还是社会而言都是非常有价值的。
未来,我们也将以用户为中心,以需求为导向,通过医工结合的形式,打造医生好用,为患者带来安全的血管介入手术机器人。
 唯迈医疗副总裁兼研发总监解菁:
血管介入手术机器人的突破与进展
血管介入手术机器人作为近十年来新兴的手术机器人增长分支,始于2006年以色列海法医院研制的心血管介入手术机器人RNS,该系统采用多组摩擦轮分别递送导引导丝和球囊支架导管。而Corindus的CorPath 200系列则在2012年前后就已经完成大规模临床试验,向FDA证实了血管介入手术机器人的安全性和有效性。
唯迈血管介入手术机器人ETcath200主要目的是实现医生在监控室操作端操纵手柄,精确实施PCI手术。2021年,ETcath200于首都医科大学附属安贞医院完成了首例经皮冠状动脉介入治疗手术。手术中导管导丝递送流畅、医生操作手感佳,患者各项监控指标稳定正常。同时,该系统有效缩短了手术时间,降低了医生误诊率,帮助医生实现介入手术的格式操作。
我们基于仿生学的思维建立系统,通过四个抓手高度模拟医生的四个手指,进行导丝的推介操作。该系统也可以实现导丝的旋转,推进精度高。同时,导丝触觉感知,可有效保护手术安全。不仅如此,该系统还可实现多类型导管控制。其独创无菌消毒盒及磁性快拆设计,则可实现3s拆装。
未来,随着介入技术基层普及进程加快,唯迈医疗将通过血管介入手术机器人技术实现医生在异地操作手术,加快介入手术机器人技术在基层的普及。 
圆桌探讨:国产手术机器人
 是否能走出第二路径?
主持人:田立|深创投健康产业投资总监
尤源|元化智能董事会秘书 
姜天骄|动脉网蛋壳研究院院长
郭健|爱博医疗机器人总经理
凭借创伤小、精度高,降低医生学习曲线、标准化手术操作的优势,手术机器人不仅是缓解现有医生资源短缺现状的重要创新,也是近年来资本追逐的热点。而随着技术的持续突破,以及政策的加码未来手术机器人市场必将迎来高速增长。
赛道火热是事实,但要想真正把握住手术机器人发展关键期,还需围绕渗透率提升,如何实现大规模商业化,同时真正解决临床痛点等问题进行深入思考。在圆桌讨论环节,元化智能董事会秘书尤源、动脉网蛋壳研究院院长姜天骄、爱博医疗机器人总经理郭健以“国产手术机器人是否能走出第二路径?”为主题,分别对上述问题发表了自己的观点。
元化智能董事会秘书尤源表示:“中国手术机器人渗透率一直比较低,与商业模式、产品完整度、核心零部件都有关系。例如,在国产手术机器人中最早实现商业化的是脊柱手术机器人,它更多是以置钉为主要功能。但是,医生比较看中的并非是否有一个功能,而是能否完成整个手术。因此,国内一直比较缺乏的是功能相对复杂,能够解决更多术式的手术机器人。同时,从整个产品的完成度,以及核心零部件的攻克程度也在一定程度上制约了国内手术机器人的发展。”
动脉网蛋壳研究院院长姜天骄表示:“目前国内恰好遇到了集采,从需求端来看,这可能会在一定程度上影响手术机器人的发展。从供给端来看,则是产品能力和PI动力两个维度的问题。其一,产品是否能够提升临床诊疗效果,同时节省治疗费用。其二,这项技术对于‘腰部’的医生而言是否有价值,能否真正提升他们的手术能力、缩短学习曲线,并获得他们的认可,这很关键。这能在一定程度上加快这项技术的渗透程度。”
爱博医疗机器人总经理郭健表示:“血管介入手术机器人始于2006年以色列海法医院研制的RNS。那么从技术进度的角度来看,国内血管介入手术机器人的发展自然是落后于海外的。但是医疗这个赛道上其实不看谁走得快,而是看谁走到最后,并能够真正解决临床痛点问题。比如中国存在的优质医生匮乏、医生资源分布不均匀等问题,国外可能并不存在。而国内手术室、患者病例、政策等等情况则都与国外不同。因此,只要深入解决临床痛点,真正做好医工结合,就能提高在一定程度上提高产品渗透率。”
*封面图片来源:123rf
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