英国皇家工程院院士杨光忠:医疗机器人转型的关键是解决临床痛点

日期:2023-07-12 13:57:20 / 人气:124


“仅中国就有100多家骨科手术机器人企业,甚至超过海外。这个数字是不是有点过了?”在最近的一次医疗机器人论坛上,一些从业者提出了疑问。
巨大的潜在市场催生了医疗机器人玩家的出现。东北证券预测,2030年国内手术机器人市场规模将超过580亿元。政策利好是动力之一。以今年6月底国家卫健委发布的《大型医用设备配置“十四五”规划》为例。在此期间,仅腹部内镜手术系统就将新增599套,与目前的存量相比,增幅高达215%。
这并不意味着国产手术机器人可以直接“卧薪尝胆”。上市公司中,天之航2021年销售骨科手术导航机器人30台,2022年“销量较上年下降”;微创产品布局涵盖内镜、骨科等五大“黄金赛道”,依然止不住亏损。IPO阶段的司哲睿等人拿出了和达芬奇的对比数据,但从结果来看,大部分都不是比达芬奇差,不是比它好。
把商业化的不佳表现回归到最原始的阶段,或许依然是那些站在国内手术机器人企业面前的词:临床价值。以骨科手术机器人为例,如果只是专注于“钉”定位功能的产品,能带来多大的价值增量?
7月6日,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光忠在北京中关村智优研究院主办的首届科技创新者论坛上发表了题为《国内外医疗机器人发展趋势与变革思维》的报告,特别提到了医疗机器人的临床价值。杨光忠也是英国伦敦帝国理工学院哈姆林机器人手术中心的创始人。2017年,他成为首位被女王授予大英帝国司令勋章的大陆科学家。
杨光忠认为,手术机器人将致力于提高未来的生活质量。整个临床发展是基础科研和工程技术发展的补充。如何提高技术的性价比,扩大技术的普及性,对于实际应用非常重要。
以下是36Kr整理后发布的报告内容:
今天是创新者论坛。我想从医疗机器人的发展趋势和变革谈一些需要注意的点。70年来,影像、植入物等仪器从技术层面不断改变着现代医学技术。但是未来20年真正能让医疗技术发生根本性改变的是什么?我想它一定是一个机器人。
医疗机器人涵盖三个领域:一是康复。随着人口老龄化,退休人员与工作人员的比例倒挂。没有机器人,有尊严和独立的生活不再可能。二是医院自动化。新冠肺炎疫情期间,人们越来越感受到高通量检测、物流等方面自动化的重要性,所以疫情过后,医院物流机器人也被广泛应用;第三个是手术机器人。随着检测技术的提高,越来越多的疾病在早期被发现,很多早期症状可以早期干预,这意味着生活质量也会相应提高。这背后其实是手术目标的改变:50年前,手术解决了“活与不活”的差距,而未来,更多的是通过手术提高生活质量。
事实上,从基础科学研究到临床实践,“死亡谷”的转化会涉及很多因素。从基础科研到患者应用,从活体到患者,从患者到临床推广,有四个“死亡谷”。
从基础科研到临床转化的“死亡之谷”
今天在座的企业家很多,很多都是从事医疗机器人行业的人。如果这些问题不能解决,你的企业和产品在每一个死亡谷都会受到影响。如何解决这些问题,让医疗机器人和手术机器人的研究真正突破“死亡之谷”,自主创新,真正在临床上形成冻结?我想着重谈三个方面:
1.如何从基础研究或工程技术的不可能性让技术成为可能?
二、如何把可能变成产品?
第三,如何让产品普及,真正让大众受益。如果医疗设备是高端的,但只有少数人能从中受益,那对未来的医疗设备、医疗产品、医疗资源都是不平等的。
临床痛点是推动技术进步的核心。
我追溯了手术机器人的发展,以及它是如何基于实验室和原创技术成为现在大家关注的产品。
在过去的几百年里,我们采用了开放手术,开放手术有看得见摸得着的优点,但对患者造成了很大的创伤。严重创伤要做开放手术,但是微创技术对于早期疾病的诊断和治疗也很重要,在90年代已经应用的很好了,但是微创技术是反人机工程学的,再加上杠杆效应,三维到二维的变化。虽然有经验的外科医生可以做的很好,但是潜在的风险也非常大,这就促进了手术机器人的发展。
40年来,手术机器人经历了四代发展。第一代修改了工业手臂,并在外科手术中使用了CNC概念。但是,手术不是简单的精密加工,也会产生很多问题;以宙斯系统、达芬奇系统为代表的第二代手术机器人,解决了微创手术的一些痛点,在临床应用上更进一步。第三代手术机器人注重不同手术的特点,从一般手术机器人逐渐走向专业化手术机器人,如脊柱手术。更适合现代外科的特点,流程更顺畅;第四代手术机器人如何变得智能?例如,达芬奇的SI系统包括术中图像的融合。
目前国内很多手术机器人公司,包括今天在座的企业家,也有资本的吹捧,有国家的支持,有各个高校的研究加持,但很多还是建立在达芬奇成功故事的基础上。直觉外科从1999年到现在,各种产品布局首先都非常注重创新,让技术走向极致。更重要的是,他们对商业模式考虑得非常清楚。收入一半在耗材,另一半在机器人本体和维护。如果你看看股价,过去的百倍增长实际上经历了三个阶段:
第一个阶段是市场接受期,因为是新生事物。大家都认为机器人可以解决微创手术中的痛点。在早期阶段,机器人正在普通外科、泌尿外科、心脏外科和冠状动脉旁路移植术中进行尝试。第二阶段是镇痛期,期间股票保持低维波动,没有大的增长;第三阶段是2018年左右。因为达芬奇手术机器人在泌尿外科领域的创新,再次迅猛发展,股价翻了十倍。
就像刚才说的,在整个创新中能够坚定不移的做好自己的技术,找到合适的适应症,做好商业模式,对于产品的成功是非常重要的。另外,在整个过程中,外科做了非常好的技术储备和专业保障,我想在座的各位也一定能理解知识产权的重要性。
过去三四十年的基础科研、临床研究和产业发展是什么关系?一般技术创新是创新研究、研究转化和实际应用的多峰交错模式。但是医疗机器人展示的一系列关于研究和临床的论文,我们可以看到并没有多峰交叉的过程,而是整个临床的发展,工程技术和基础科研相辅相成。因此,就医疗器械而言,临床指导在我们的技术发展中起着至关重要的作用。
1990-2020年医疗机器人论文发表情况
技术应用也需要“时间节点”
达芬奇的成功模式是不可复制的,不代表我们可以关起门来找,然后去临床。它是偶然的,具有第一优势。重复达芬奇造了一台机器,可能不适合临床应用。偶然的机会,泌尿外科形成痛点,不可复制。所以临床指导很重要,但也要有合适的技术。这项技术不能太先进,当然也不能落后。
现在你可以看到手术机器人在普通外科和内镜外科的布局在国内外已经非常好了,骨科手术机器人也已经布局好了。近年来,国内骨科机器人企业如雨后春笋,在多个领域超过国外同行。自然腔的机器人还处于初级阶段,产品的定位和创新仍然值得思考。
如果接下来的开发真的能解决临床痛点,从临床的角度来说,对我们未来的产品定位是非常重要的。今天给大家举个例子,图像对手术机器人未来发展的影响。大家在做机器人的时候太注重它的机电一体化,但是智能融合导航关系到手术是否真的能做。如何准确定位,如何通过跟踪让医生有一个通透的视野,将大大提高手术的准确性和安全性。
现在,手术导航用于更传统的图像,例如磁共振成像和CT。其实成像技术有很多。如果能应用到细胞微米级别的手术场景,也能解决诊疗一体化和精准手术的概念。可以用活检代替传统的活检,大体病理还是可以做的,但是术中要非常清楚。多光子和双光子成像可以用于外科手术,并且非常适合机器人应用。达到微米级的精度,手无法控制,很多信息无法实时处理,但可以在后台实时处理,在以后的应用中会起到很好的作用。它可以进行非常快速的多光谱扫描,在成像技术的未来应用中发挥非常重要的作用。
医疗机器人的发展仍然面临着很多挑战,比如新材料,如何在医疗中使用仿生和生物混合系统,这些都影响着我们未来选择的材料。随着机器人的小型化,比如微纳给药机器人,你不能依赖机电一体化,新材料的研发对未来的拓展非常重要。其他机器人集群,人工智能,BCI等。也非常相关。
回到我刚才说的,为什么这些挑战对机器人的布局如此重要?未来的外科手术更注重早期诊断和治疗,康复更多用于可穿戴柔性外骨骼而非钢铁,医院自动化中使用的技术在新的领域得到了拓展。今天,有投资者和年轻的企业家。我想上诉更多。如果真的关注应用和临床的痛点,可以进行自主创新技术积累,对未来我国机器人的各个领域都会起到非常好的作用。
在创新中,技术和时间也很重要。刚才达芬奇机器人的成功有其偶然性。如果以后推出不同的产品,成立不同的初创公司,把握好这个时间节点也是非常重要的。不能太超前,当然也不能落后。你要在合适的时间推出合适的技术,你的技术必须有效解决临床痛点,谁在用,怎么用,如何提高它的性价比,才能让你的技术具有普适性。也是必须考虑的因素。
我们现在做的机器人技术,其实只是冰山一角,是技术的初级阶段。在未来,我们的机器人将会更聪明,更通用,这样会有更多的人受益。希望每个科室都有机器人,每个手术都有机器人,让医疗机器人成功。


作者:开丰娱乐




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