医疗机器人发展面临挑战有哪些

“国内光是骨科手术机器人企业就有100多家，甚至超过海外，这个数量是不是有点太多了？”近日的一场医疗机器人论坛上，有从业者提出疑问。

巨大的潜在市场催生了不断涌现的医疗机器人玩家。东北证券预测称，国内手术机器人市场规模将于2030年时突破580亿元。政策利好是动因之一，以国家卫健委今年6月底发布的《“十四五”大型医用设备配置规划》为例，期间仅腹腔内窥镜手术系统就要新增599套，新增较当前存量比例高达215%。

这并不代表国产手术机器人能够直接“躺赢”。已上市企业中，天智航的骨科手术导航机器人在2021年卖出了30台，2022年“销量较上年减少”；微创产品布局覆盖腔镜、骨科等五大“黄金赛道”，依旧止不住亏损。IPO阶段的思哲睿等拿出了与“达芬奇”的对照数据，但从结果来看，多数做到的还是不比“达芬奇”差，而不是比它更好。

将商业化欠佳的表现倒退回最原始的阶段，挡在国产手术机器人企业前面的或许仍是那几个字：临床价值。就拿骨科手术机器人来说，只是主打“打钉”定位功能的产品，带来的价值增量究竟能有多少？

7月6日，北京中关村智友研究院主办的首届科技创变者论坛上，英国皇家工程院院士、上海交通大学医疗机器人研究院首席科学家杨广中发表题为《国内外医疗机器人发展趋势与转化思考》的报告，格外提到了医疗机器人的临床价值问题。杨广中也是英国帝国理工学院哈姆林机器人手术中心的创始人，2017年时成为首位被英女皇授予大英帝国司令勋章的大陆科学家。

杨广中认为，手术机器人未来侧重实现生存质量提高的问题。整个临床发展与基础科研、工程技术的发展相辅相成，如何提高技术性价比、拓展技术的普及度对实际应用都十分重要。

以下为报告内容，经36氪整理后发布：

今天是创变者论坛，我想从医疗机器人的发展趋势与转化谈谈当中需要注意的几点。过去的70年中，影像、植入物、其他器械等从技术层面不断变革了现代医疗技术。但要问在今后的20年当中，什么能够真正使医疗技术会发生根本性的改变？我想一定是机器人。

医疗机器人涵盖三个领域：一是康复。随着人口老龄化，退休与工作人员比例倒挂，如果没有机器人，有尊严、自主的生活不再成为可能；二是医院自动化。新冠疫情当中，大家越来越感受到高通量检测、物流等各方面自动化的重要性，所以疫情之后医院的物流机器人也得到非常广泛的应用；三是手术机器人。随着检测技术的提高，越来越多的疾病被发现在早期，很多早期症状可以实行早期干预，这也意味着生存质量会得到相应的提高。这背后其实是手术追求目标的改变：50年之前，手术解决的是“活与不活”之间的鸿沟，今后更多在于利用手术得到生存质量的提高。

其实从基础科研到临床，转化的“死亡之谷”中会牵扯到很多因素。从基础科研如何到病人应用，从活体到病人，从病人到临床推广，里面共有4个“死亡之谷”。

 

基础科研至临床转化的“死亡之谷”

今天在座有很多创业者，也有很多是投身医疗机器人行业的人，如果不能解决这些问题，在每一个死亡之谷当中，你的企业和产品都会受到影响。如何解决这些问题，使得医疗机器人和手术机器人的研究方面真正能够突破“死亡之谷”，做出自主的创新，在临床上真正形成定格？我想聚焦在三个方面：

一、怎么使技术从基础研究或者工程技术的不可能变为可能？

二、怎么使可能的东西变成一个产品？

三、怎么使产品普惠，真正造福于大众。如果医疗仪器是高端的，但只有很少部分人能受益，对今后的医疗器械、医疗产品、医疗资源将是不平等的关系。

临床痛点是推动技术进步的核心

我从手术机器人的发展和大家回溯，它是怎样基于实验室和原创技术一路走来变成现在大家所关注的产品。

过去几百年当中，我们都是用开放性手术，好处是看得见、摸得着，但对病人的创伤非常大。严重创伤做开放式手术是必须的，但对于早期疾病的诊疗微创技术也非常关键，1990年代就得到非常好的应用。但是微创技术反人体工学，加上杠杆效应和三维到两维的变化，虽然有经验的外科医生可以做得很好，但潜在风险也非常大，这就推动手术机器人的发展。

过去的40年里手术机器人经历了四代发展。第一代把工业臂进行改装，将CNC概念用在手术当中。但手术不是简单的精密加工，它也产生了很多问题；第二代手术机器人以宙斯系统和达芬奇系统为代表，解决微创手术一些痛点，在临床应用上更进一步；第三代手术机器人关注到了不同手术的特点，逐渐由普外手术机器人走向专科手术机器人，比如脊柱手术。更适合现代手术特点，流程也更顺畅；第四代手术机器人是怎样走向智能化，比如达芬奇的SI系统都包含术中影像的融合。

现在国内很多手术机器人公司，包括今天在座的创业者也是得到资本吹捧、国家支持，各个大专院校的研究加持，但很多还是基于达芬奇的成功故事。直觉外科从1999年开始到现在，各种产品布局首先都非常专注创新，让技术走向极致。更重要的是他们把商业模式考虑的非常清楚，营收比例一半在耗材，另一半在于机器人本体和维修。如果从股价来看，过去百倍的增长实际上已经经历了三个阶段：

第一阶段是市场接受期，因为它是新兴事物，大家觉得机器人能够解决微创手术中的痛点，初期中不管是普外、泌尿、心脏外科、冠状动脉搭桥都在尝试用机器人；第二阶段是镇痛期，在这个阶段当中股票维持在低维的波动并没有大的增长；第三阶段是2018年左右，由于泌尿外科用达芬奇手术机器人实现创新之后，又一次飞速发展，股价又10倍的增长。

刚才讲到，在整个创新当中能坚定不移的做好自己的技术，找到适合的适应症，以及做好商业模式对于产品的成功非常重要。此外，在整个过程当中，外科对于技术的储备和专业保护做的非常到位，我想在座的各位肯定能够理解知识产权的重要性。

过去三四十年当中，基础科研、临床研究、产业发展之间的关系是怎样的。一般的技术创新是创新研究、研究转化、实际应用多峰交错的格局。但医疗机器人在这当中所展示的研究、临床等一系列的论文，大家可以看见并没有多峰交叉的过程，而是整个临床的发展、工程技术的发展、基础科研的发展相辅相成。所以在医疗器械方面，临床的引领对于我们技术的发展起到至关重要的作用。

1990-2020年间，医疗机器人论文发表情况

技术应用也需“时间节点”

达芬奇的成功模式不可复制，并不是说我们闭门造车再去找临床就能找到。它有偶然性，也有第一优势，再重复达芬奇造一台机器可能找不到合适临床的应用。在偶然的机会泌尿外科形成痛点，这是不可复制的。所以临床的引领非常重要，但也要有一个合适的技术，这个技术不能太过于超前，当然也不能滞后。

现在大家可以看见，手术机器人在普外、腔镜手术布局国内外已经非常好了，骨科手术机器人也得到很好的布局，最近几年国内骨科机器人公司像雨后春笋一样，在很多的领域超过国外同行。经自然腔道机器人还处在初级阶段，产品的定位和创新还值得思考。

下一步的发展如果真正能够解决临床的痛点，在临床角度上来对我们今后产品的定位至关重要。今天我举一个例子，影像对手术机器人今后发展的影响，大家在做机器人的时候过多关注它的机电一体化，但是智能的融合导航这些关乎手术真正能不能做。怎样精准定位，怎样通过跟踪能够使得医生有一个穿透的视觉，这对手术的精准性和安全性有非常大的提高。

现在手术导航用于更多的传统影像，比如说磁共振和CT等。实际上有很多的影像技术，在细胞微米层面如果能够把它应用到手术场景当中，也能解决诊疗一体化、精准手术的概念，可以用活检代替传统的活检，大病理还是照样做，但是手术当中要非常清晰。多光子、双光子成像都可以用在手术当中，而且对于机器人应用非常贴切。达到微米级的精度，手是不能控制的，大量的信息没办法进行实时处理，但可以做后台的实时处理，这样对于今后的应用都起到很好的先知作用。可以做非常快的多光谱扫描，对于影像技术今后应用也起到非常重要的作用。

医疗机器人的发展仍面临许多挑战，比如新材料，医疗方面怎样用仿生和生物杂交系统，这影响着我们今后选用的材料。随着机器人的微型化，比如微纳米给药机器人等，你不可能依靠于机电一体化，新材料的研发对于今后的拓展非常重要。其他机器人集群、AI、BCI等等也是非常贴切的关系。

回到刚才讲到的，为什么这些挑战对机器人的布局非常重要？今后的手术更关注早期诊断和治疗，对于康复更多用于穿戴式的柔性外骨骼而不是钢铁，对于医院自动化所用到的技术都有新的领域拓展。今天有投资者也有年轻的创业家，我想更多呼吁，如果你们真正关注应用和临床的痛点，能够做出自主创新的技术积累，这对于国内今后在机器人的各个领域有很好的作用。

在创新当中，技术和时间点也是非常重要的，刚才讲到达芬奇机器人成功有它的偶然性。我们如果在今后推出不同的产品，成立不同的初创公司，这个时间节点的把握也是非常重要的。你不能过于超前，当然也不能滞后，想在合适的时间推出合适的技术，你的技术一定要有效解决临床痛点，谁在用、怎么用，以及如何提高它的性价比，能够使得你的技术普世，也是必须要考量的因素。

现在做的机器人技术，实际上只是冰山一角，是技术的初级阶段，今后我们的机器人要更智能、更普世，使更多的人得益。我希望每一个科室都有一个机器人，每一个手术都有一个机器人，这样医疗机器人才能成功。

编辑：黄飞