巨頭搶跑,工業(yè)機器人醫(yī)療領域落地機會在哪?

時間:2020-04-27

來源:高工機器人網(wǎng)

導語:如今,沖破重重阻力之后,工業(yè)機器人已經(jīng)被證明可以自動置位并且具有很高的精度和安全性,特別是協(xié)作機器人技術的發(fā)展,讓工業(yè)機器人在醫(yī)療領域顯示了巨大的應用潛力。

  在過去的概念中,工業(yè)機器人一直被設計用于從事遠離人類的活動,因而被認為對于外科手術并不安全。如今,沖破重重阻力之后,工業(yè)機器人最終被證明可以自動置位并且具有很高的精度和安全性,特別是協(xié)作機器人技術的發(fā)展,讓工業(yè)機器人在醫(yī)療領域顯示了巨大的應用潛力。

  事實上,這些年來,工業(yè)機器人服務化趨勢已經(jīng)逐漸顯現(xiàn),而醫(yī)療領域因其市場需求巨大,對人類生命健康影響深遠,成為科技和資本圈最為熱衷的賽道,也成為工業(yè)機器人服務化趨勢下的一個重要應用場景。

  巨頭搶跑

  2019年10月9日,ABB正式啟用其位于美國休斯敦德州醫(yī)學中心(TMC)的全新醫(yī)療保健研究中心,并展示了一系列概念技術,包括旨在協(xié)助醫(yī)務人員和實驗室工作人員完成醫(yī)院實驗室及物流任務的可移動YuMi機器人。

  “到2025年,非手術醫(yī)療機器人在全球市場預計將達到近6萬臺,接近2018年的四倍。”ABB的一項內(nèi)部研究顯示。

  另一家國際機器人巨頭KUKA也在醫(yī)療領域初顯身手。迄今為止,已有眾多醫(yī)療項目中應用到了KUKA機器人技術,其中包括癌癥和腦腫瘤治療、導管介入、兒科診斷和治療、醫(yī)學研究和康復的臨床研究等。

  據(jù)KUKA中國醫(yī)療行業(yè)部門經(jīng)理戴誠透露,醫(yī)療領域已經(jīng)成為庫卡的八個重點市場之一,在國外,KUKA是西門子長期的供應商,在國內(nèi),KUKA也與一些客戶建立了長期的合作關系。

  去年8月,西門子醫(yī)療宣布以11億美元收購美國機器人輔助血管介入的全球技術領導者CorindusVascularRobotics,進一步展示了其布局醫(yī)療領域的決心。

  西門子醫(yī)療全球首席執(zhí)行官孟天齊博士曾表示,“我們的愿景是通過實現(xiàn)數(shù)字化醫(yī)療推進精準醫(yī)療、轉化診療模式并改善患者體驗,以此來塑造醫(yī)療行業(yè)的未來?!睋?jù)悉,截止到2019年5月,中國已有超過12000家醫(yī)院正在使用西門子醫(yī)療的產(chǎn)品和解決方案。

  將目光放到國內(nèi),早在2017年4月,埃斯頓就通過收購美國BarrettTechnology30%的股份,開始進軍康復機器人市場;2019年3月6日,埃斯頓與BARRETT在南京設立埃斯頓醫(yī)療,注冊資本為40萬美元,埃斯頓自動化與BARRETT以貨幣形式分別出資20萬美元,各占50%股權。

  值得一提的是,在2019年3月27日,埃斯頓公告稱與派雷斯特在未來兩年內(nèi)以現(xiàn)金方式逐步向埃斯頓醫(yī)療共同增加投資1180萬美元,增加投資完成后,埃斯頓醫(yī)療主要股東持股情況為,埃斯頓自動化持有20%股權、派雷斯特持有60%股權、BARRETT持有20%股權。

  據(jù)埃斯頓機器人產(chǎn)業(yè)群總經(jīng)理諸春華透露,目前埃斯頓與BARRETT合作研發(fā)的康復機器人樣品已經(jīng)出來了。該康復機器人采用穿戴式外骨骼設計,可協(xié)助患者進行上肢的主動、半主動、被動或組合式訓練。

  而被譽為“國產(chǎn)達芬奇手術機器人第一股”的博實股份在2015年就通過設立子公司布局微創(chuàng)外科手術機器人及智能器械項目。

  博實股份持有哈爾濱思哲睿智能醫(yī)療設備有限公司20%股權,布局腹腔鏡手術機器人;此外,其還參股江蘇瑞爾醫(yī)療24%股權,從事IGPS-O圖像引導放療定位系統(tǒng)、IGPS-V圖像引導放療定位系統(tǒng)等的研發(fā)與銷售。

  藍海中的藍海

  新冠肺炎疫情的爆發(fā),讓原本就被資本看好的醫(yī)療機器人領域迎來了前所未有的發(fā)展機遇,加速催化了市場繁榮的到來。有業(yè)內(nèi)人士預言,醫(yī)療器械發(fā)展的趨勢一定是智能化,而醫(yī)療機器人則是醫(yī)療器械智能化前進的最終方向。

  一方面,隨著老齡化趨勢的加劇,醫(yī)療需求缺口將越來越大;而另一方面,隨著人們生活水平的提高,對醫(yī)療保健和生活質量要求逐步提升,對高端醫(yī)療器械的接受度也將逐步提高。

  戴誠表示,醫(yī)療機器人在減少醫(yī)生體力消耗、機器人代替助手解決醫(yī)生重復性工作、精準定位腫瘤區(qū)域協(xié)助醫(yī)生治療等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。

  對于醫(yī)院來說,培養(yǎng)一個成熟的外科醫(yī)生的成本壓力其實是比較高的,庫卡通過機器人解決方案一方面降低醫(yī)院人力培訓的勞動成本,同時,通過標準化的流程節(jié)省醫(yī)生的工作時間,提高手術的質量。

  醫(yī)療機器人作為機器人技術與醫(yī)療技術的結合產(chǎn)品,屬于高端醫(yī)療器械。包括手術機器人、康復機器人、輔助機器人、服務機器人四大類。

  近年來,全球醫(yī)療機器人市場規(guī)模增長迅速,其中手術機器人規(guī)模最大,康復機器人增速最快,細分領域中外骨骼機器人將迎來爆發(fā)式的增長,訓練機器人和仿生假肢機器人等也將以較高的增速增長。有分析人士預測,2021年,全球醫(yī)療機器人市場規(guī)模有望達到207億美元。

  從前兩年開始,醫(yī)療機器人領域就受到資本的追捧,融資并購案例不斷。2020年,資本熱度更是不減。

  近日,智能骨科手術機器人企業(yè)鍵嘉機器人宣布已在今年年初完成數(shù)千萬元人民幣A輪融資;2020年4月,思靈機器人(AgileRobots)也宣布完成A輪融資,思靈機器人可應用于骨科、神經(jīng)外科、腔鏡、康復理療等許多醫(yī)療場景;而在更早之前的1月,鑫君特宣布已完成數(shù)千萬元A輪融資,其自動化、智能化多功能手術系統(tǒng)ORTHBOT(歐博士)采用手術規(guī)劃和專用手術機械臂幫助醫(yī)生完成大量復雜、高難度、高風險的手術操作。

  2020年4月1日,國內(nèi)骨科手術機器人行業(yè)領軍企業(yè)天智航科創(chuàng)板過會,作為專業(yè)從事研發(fā)、生產(chǎn)骨科手術導航定位機器人業(yè)務的上市公司,填補了A股市場空白。

  “在骨科手術導航定位機器人領域,我認為初期國內(nèi)市場應該在5000臺左右,這是我自己的判斷?!碧熘呛焦径匦嫌裰f,值得注意的是,目前天智航一套骨科手術機器人設備價格高達2000萬,即便是5000臺的量,其市場空間也是非常巨大,而這僅僅是醫(yī)療機器人的一個細分領域。

  漫長的沉淀期

  天智航創(chuàng)始人、董事長張送根曾分析:“醫(yī)療機器人產(chǎn)業(yè)化需要企業(yè)熬過十年左右,然后才出現(xiàn)拐點?!币虼擞嗅t(yī)療機器人“十年拐點說”。

  就目前來說,國內(nèi)在醫(yī)療機器人領域還存在著不少挑戰(zhàn),如核心技術缺失、品牌影響力有限、高端市場占有率較低、標準規(guī)范不夠完善等。特別是在技術壁壘相對比較高的手術機器人領域,目前國內(nèi)品牌還有很長一段路要走。

  現(xiàn)階段醫(yī)療機器人的發(fā)展以美國企業(yè)為引領和代表,德國、日本緊跟其后。美國直覺外科公司(IntuitiveSurgical)的達芬奇手術機器人是手術機器人的代表,處于行業(yè)絕對壟斷地位。

  達芬奇機器人主要由外科醫(yī)生控制臺、床旁機械臂系統(tǒng)、成像系統(tǒng)三部分組成,通過使用微創(chuàng)的方法,實施復雜的外科手術,在機器人中的速度、準確性、可重復率、可靠性及成本效益方面得非常突出,所以,一臺機器人在第一次使用與第100次使用的準確率并無多大差別。

  據(jù)悉,手術機器人的主要的功能模塊包括人機交互顯示、醫(yī)學圖像、系統(tǒng)軟件、機器人裝置、定位裝置等。系統(tǒng)軟件中的圖象重構、空間配準和定位控制等,是手術機器人的最為核心的部分。

  作為醫(yī)生的第三只手,手術機器人需要幫助醫(yī)生實現(xiàn)人體本身無法完成的精細程度,其機械臂的精準度、定位技術、人機交互技術也成為了手術機器人的主要技術難題。

  從應用效果來看,規(guī)?;褂冕t(yī)療機器人將是未來醫(yī)療領域的一個趨勢。然而國內(nèi)有近百家企業(yè)布局醫(yī)療機器人,多數(shù)處于發(fā)展初期。其中博實股份、金明精機、威高集團、埃斯頓等上市公司,醫(yī)療機器人為其近年來新拓展業(yè)務。輔助機器人和服務機器人企業(yè)發(fā)展則更為初期,企業(yè)普遍創(chuàng)立于近幾年,產(chǎn)業(yè)尚處于培育期。

  2014年,我國開始引入外科手術機器人,主要是一些中心城市的三甲醫(yī)院引進,整體來說,醫(yī)療機器人在我國醫(yī)療領域的應用仍然處于導入階段,無論是機器人本身的技術還是醫(yī)護人員的操作能力都處于培育的過程。

  此外,高端醫(yī)療診療裝備領域項目具有研發(fā)周期長、進入壁壘高、產(chǎn)品注冊周期長、臨床風險大的特點。在進行型式檢驗(定型與檢驗工作)及臨床試驗(試驗測試)過程中,不可確定風險因素很多,如無重大產(chǎn)品缺陷、技術障礙,通常需要2-3年才能夠完成申請產(chǎn)品注冊證前的型式檢驗、臨床驗證等工作。

  機會在哪?

  目前,工業(yè)機器人企業(yè)布局醫(yī)療領域的商業(yè)模式普遍還是以與醫(yī)療技術企業(yè)及科研院校合作推進的方式,因為在醫(yī)療應用中,機械臂需要配合醫(yī)療技術甚至人工智能技術來實現(xiàn)落地。

  “我們并不是一個直接的醫(yī)療產(chǎn)品供應商,我們提供的是機器人平臺?!贝髡\說,庫卡主要有三大類產(chǎn)品:輔助引導治療、介入成像、患者定位。

  戴誠表示,機器人技術過于復雜,醫(yī)療設備公司自身無法解決,他們的重點應該放在機器人應用上,庫卡憑借工業(yè)機器人技術,可以幫助這些企業(yè)加速產(chǎn)品上市時間。

  比如在與西門子的合作中,庫卡通過機器人血管造影系統(tǒng)已經(jīng)在市場上部署了幾百臺機器人,機器人血管造影系統(tǒng)主要應用于放射治療。

  傳統(tǒng)的X射線只能固定在一個地方,以一個特定的角度來照射人,但是在手術過程中,病人在不能動的情況下如何實現(xiàn)靈活的照射,這就需要通過機器人來實現(xiàn)。

  此外,在一些強輻射的環(huán)境中,比如腫瘤的定位,如果醫(yī)生去實施,會受到放射的影響,因此庫卡研發(fā)了機器人腫瘤定位系統(tǒng)。在西門子上海粒子治療中心,庫卡機器人提供了患者定位系統(tǒng),驗證成像是通過天花板安裝的機器人X射線系統(tǒng)來完成,既減輕了醫(yī)生的輻射量,同時也提高了腫瘤的定位精度。

  邢玉柱指出,機械臂可以進行精準定位的微創(chuàng)手術,出血少,恢復快;避免反復拍攝X光,降低輻射80%以上。以股骨頸骨折這樣的手術為例,如果徒手手術的話,拍幾十次至上百次的X光是正常的,但使用骨科手術機器人進行手術,拍X光的次數(shù)可以下降至10次以內(nèi)。

  而在手術輔助機器人中,一個關節(jié)出問題的手術,需要打釘子,手術對醫(yī)生要求高,原來一般只有60%的手術成功率。而輔助機器人,在打釘子上能打出幾乎教科書一樣的水平。

  “我們不做機械臂,需要依賴供應商提供,目前國產(chǎn)的機械臂還達不到手術機器人的性能要求,需要依賴進口產(chǎn)品。”邢玉柱在接受媒體采訪時說。

  為了完善醫(yī)療機器人供應鏈,2019年9月,天智航投資了德國安杰機器人公司,參與機械臂開發(fā)。值得一提的是,安杰機器人是由德國漢堡科學院院士,多模態(tài)技術研究所所長,德國漢堡大學信息學科學系教授,國家千人特聘專家張建偉院士帶頭成立。

  “可以說在手術機器人慢慢走向市場化的過程中,康復會是一個非常快的領域。從較重殘疾人的康復到慢病的康復,我們可以使用現(xiàn)在的機電系統(tǒng)加上人工智能,同時配備可穿戴系統(tǒng),以及整個閉環(huán)的實現(xiàn),從而完成新的產(chǎn)品的突破?!睆埥▊ピ诠_的演講中表示,在機器人和醫(yī)療結合的基礎上,護理也將成為一個重要的應用方向。據(jù)張建偉介紹,目前他在深圳的團隊正在做在輔助醫(yī)療方面的應用,包括護理方面的應用。

  戴誠表示,手術機器人大部分的技術都還在研發(fā)或者申請認證的過程中,在2020年年底,將會有大批手術機器人推向市場。


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