专利、注册证难题颇多,细分赛道广泛,医疗手术机器人如何借“机”突围?

医疗机器人的潜力真的有这么大吗?从近年来医疗机器人的融资情况可见一斑。

作者: 机器人大讲堂 来源: 机器人大讲堂 2021-04-14 17:14:33

医疗机器人技术水平会超过医生,这仿佛是一个共识,而到来时间,李开复认为是20年。

  

在创新工场与启明创投组织的一次高峰对话上,李开复很笃定地说到:人工智能既能够缩短药物研发时间,又能够大大降低药物成本,甚至在未来还能更深入介入医疗领域,因此20年后机器人的技术水平一定会超过医生。

  

医疗机器人的潜力真的有这么大吗?从近年来医疗机器人的融资情况可见一斑。

  

高额融资加速行业发展

  

在面向全民健康这个大方向下,医疗机器人领域具有独特解决方案的企业受到许多聪明资本的关注。

  

2021年年初,高端精准医疗领域腔镜手术机器人企业北京术锐技术有限公司就宣布获得近3亿元人民币的B轮投资,该轮融资由国投招商领投,辰德资本、顺为资本、天峰资本和汇鼎基石跟投。术锐专注于第三代单多孔通用型的微创腔镜手术机器人系统,依托“对偶连续体机构”设计,其高刚性蛇形手术臂动作灵动精准,能够在狭小的空间内完成各种复杂的手术操作,例如可以在患者体内独立实现6+1自由度的全维运动。

  

  (北京术锐技术有限公司研发的腔镜手术机器人)

  

值得一提的是,该领域世界领先的达芬奇手术机器人在中国售价2~3千万元,达芬奇单孔腔镜手术机器人的售价更是可高达3500万元。术锐腔镜手术机器人整机和耗材价格将明显低于达芬奇手术机器人。同时,术锐腔镜手术机器人在技术原创和专利上,也很好绕开了国外竞争对手布局,这或许是其受到资本青睐的关键。


同样获得高融资的是精锋医疗,该企业在2021年1月宣布完成近6亿元的B轮融资,融资由济峰资本和康基医疗领投,老股东三正健康投资和国策投资联合领投,祥峰投资、博远资本、雅惠投资、老股东保利资本跟投。据公开资料显示,精锋医疗已完全独立掌握了手术机器人所涉及的结构设计、系统控制、运动算法与人工智能算法等多项核心技术,并形成了完整的自有知识产权体系,代表产品是多孔腹腔镜手术机器人系统、单孔腹腔镜手术机器人系统以及超高清立体内窥镜。

  

  (精锋医疗微创手术机器人整体图)

  

精锋医疗具有代表性的是其独创基于20根钢丝传动的九轴联动技术,该技术能使操作臂能够在狭小空间内实现媲美人体手臂的7自由度灵活操作,手术操作更灵活精准。精锋单孔机器人有望在临床应用中,进一步减小手术创伤,减少术中及术后的感染风险,同时,精锋医疗的超高清立体内窥镜产品还创造性采用了软硬件一体化设计思路,整个内窥镜系统具有极低的时延,使医生在内窥镜画面下的操作更流畅。这种软件和硬件的整体突破是资本持续关注和支持的根本原因。

  

同样是今年年初,专注于搭建结合手术机器人胸腹部实体肿瘤治疗体系的手术机器人研发公司精劢医疗,也由正大制药集团旗下的卡迪泰医疗独家投资,完成了数亿元人民币A轮融资,肿瘤治疗这个赛道,潜力不言而喻。

  

  (精劢医疗手术机器人)

  

更早些的2020年12月,“睿米”神经外科手术机器人生产商柏惠维康完成4.3亿元D轮融资,由中关村龙门基金领投,经纬中国、中信建投、新鼎资本、合音资本等基金跟投。再往前的2015年,上市公司博实股份更是也通过注资,参股了苏州康多机器人的控股公司哈尔滨思哲睿智能医疗设备有限公司,参与到手术机器人研发,进军高端医疗领域。

  

可以看到,这几家行业知名的医疗机器人企业,融资基本能达到3-6亿,除投金融投资机构外,大型医疗公司也纷纷加码,这既在意料之外也在情理之中。

  

医疗是高门槛、高技术的产业,这种具备特殊属性的行业让相关赛道投入巨大,融资额普遍较高,医疗机器人行业作为医疗器械的一类,同样门槛很高,产值也很高。同时,由于医疗赛道非常多,目前手术医疗机器人相关企业仍然凤毛凌角,在医院落地使用比例更是相对较少,仍然可以看成一片蓝海,这导致相关企业的成长预期非常高,估值增长幅度与日俱增,医疗机器人企业的获得高融资也理所应当。

  

市场红利逐步释放

  

目前医疗机器人的上市龙头企业也给了资本以充分信心。

  

国内骨科手术机器人行业的领军企业,也是科创板上市公司天智航在4月9日发布了2020年财报,从其财报业绩的增长趋势可以发现,随着疫情好转,天智航2020年营收呈现逐季回升趋势,一季度至四季度营收分别为:2163万元、2613万元、2869万元、5947万元。去年整体营收达到了1.36亿元,虽然相比2019年2.3亿元的营收亏损了5447万元,但整体仍然呈现较好的增长态势。

  

从许多券商公司的分析研报可以看出,对天智航的这种增长信心主要来自产品和市场两方面。

  

从产品上看,天智航4月2日刚发布的“天玑2.0”骨科手术机器人在1.0产品的基础上进行了结构和功能优化,最为突出的是“天玑2.0”兼容了2D与3D模式,采取独有入钉点及针道计算智能算法,机械臂能精准运动到规划位置,借助骨科引导器,为医生提供精准的导针置入路径。相较而言,这种模式更加智能、便捷,还可使手术工作流程更加顺畅,并大幅减少手术时间,提高手术的质量与效率。同时“天玑2.0”内部结构更加紧凑,占地更小,也更容易在空间较为有限的场景下作业,这种优势是达芬奇这类大型机器人的不足点。

  

  (天玑骨科手术机器人)

  

从市场上来看,骨科手术机器人医疗器械注册证是天智航目前能享受市场独占期的门槛之一,天智航自主研发的骨科手术导航定位机器人是首家获得 CFDA 核发的第三类医疗器械注册证的“骨科机器人导航定位系统”,也是全球第五家取得医疗器械机器人注册许可证的企业。而“天玑2.0”骨科手术机器人于4月2日上市亮相时,其国内版已获得NMPA核发的第三类医疗器械注册证,据了解,该机型的国际版也已经完成样机开发,通过了CSA获得IEC60601-1医疗电气设备-基本安全和主要性能通用要求的认证。

  

截至目前,“天玑1.0”已在国内100余家医疗机构进行了常规临床应用,累计完成超万例手术,取得了良好的临床应用效果,预计“天玑2.0”产品将进一步扩大这种市场优势。

  

研究仍待开拓

  

虽然多家医疗机器人企业蓬勃发展,但就目前整个医疗服务手术机器人研究方向来看,医疗机器人的领域尚有非常大的开拓空间,目前主流的研发方向大致分为新型机构,智能感知和安全交互三个方面,细分则有更多。

  

手术机器人的新型机构研究,主要针对人体进行,创新强调对人体这一复杂环境的匹配,例如刚柔耦合,小型化,低维影、自重构、变刚度等器械方面新的突破,智能感知、安全交互等软件交互的创新,水凝较、磁流电等通过材料进行的机构与驱动方式变化。

  

手术机器人的智能感知方面,主要针对触觉、软体的推进,以及基于多种光学传感器的创新。由于医学图像场景相对工业更加复杂,需要对于同质细节有更精细的处理优化方式,图片处理、病变检测技术如何能与超声,核磁更好融合,是医疗机器人不可或缺的技术。在此基础上,如何增强机器人智能,提高手术效率,实现局部智能控制,都是未来值得探索的重要方向。

  

安全交互方面也非常重要,天智航的骨科手术机器人就是安全交互类机器人的代表。由于手术机器人直接给患者做手术,安全性的重要程度不言而喻。安全交互设备不光对患者,还需要考虑手术室内的医生、护士等问题,所以往往更需要对力反馈交融交互、刚柔可控、拖动交互等技术上有更多的要求,同时对于包括动力参数辨识,柔性控制,0空间规划、阻抗磨性、自然约束辨识等等技术也有需求,从而保证机械臂在环境中绝对安全,也使得交互更加顺畅,手术操作交互更加便捷,最终达到人机共融。

  

  (达芬奇手术机器人)

  

目前,位于世界最先进的达芬奇手术机器人已经占据领导地位,达芬奇机器人可以看作是人眼睛和双手的延伸,也是人智慧的体现,从研究视角来看,其本质上还是在于新型机构,智能感知和安全交互三方面的开拓式创新。

  

在这三个主要手术机器人研究方向下,我国在骨科、神经外科、腔镜、眼科手术等主要细分赛道都已经有企业正在追赶,还有一些例如狭窄空间的喉部手术、自然腔道、血管介入以及与CT核磁兼容的手术机器人也都有企业和实验室在加紧布局。

  

但问题在研究过程中也逐渐凸显,目前主要表现在国产核心部件仍然无法做到自主可控、医疗器械机器人注册证、专利问题等方面,体现在系统集成层面的各个部件缺乏原创性,进一步延展则是材料、工艺、芯片等多个维度,这些因素叠加拖慢了我国手术机器人的发展步伐。

  

从目前手术机器人行业头部企业的经验来看,我国企业可以从差异化、个性化手术、产品化先入手,借助政策、资本、技术、市场多方推动资源,加快包括虚拟学习、人机交互等相关需求驱动和技术牵引,快速扩大适应症手术机器人市场占有率和专利覆盖面,抢占中国高地,进一步辐射全球市场。

  

结语

  

2019年度手术量已经超过5500万例,而2019年机器人手术量仅为5万例左右,无论是市场增长曲线态势,还是达芬奇数据,都给了人们大量信心。

  

随着未来手术机器人变得更加智能、远程、微创、小型,患者、家属、医生的信心逐步加强,对机器人自主化、智能化给予更加充分的信赖,相信未来医疗手术机器人行业必然将迎来一轮爆发式增长,而这个时间,或许比20年更短。


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