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作为智能医疗领域中起步最早的医疗器械,已经出现了诸如美国直觉外科公司(Intuitive Surgery)的达·芬奇手术系统、以色列的ReWalk康复外骨骼系统这样的明星产品。安全稳定、不易受到外界环境干扰,且更为精准的医疗机器人在手术、康复治疗、医疗服务上都发挥了非常大的作用,有着十分巨大的市场潜力。根据波士顿咨询的预计,现在每年医疗机器人的营收是40亿美元,2020年将达到114亿美元,这其中最知名的医用机器人公司直觉外科在2014年的营收就达到了21亿美元。
医疗器械未来的最终方向一定是智能化,而医疗机器人则是医疗器械智能化前进的最终方向。据预测,2020年全球医疗器械市场将达到5140亿美元,其中医疗机器人占医疗器械市场的比重将越来越大。
医生的辅助与扩展
医疗机器人在速度、准确性、可重复性、可靠性和成本效益上有着无可比拟的优势,因此已经成为专业医生的辅助与扩展。
在外科手术领域,机器人的参与已经十分普及。现代微创手术的成功不仅依赖于技术精湛的外科大夫,也依赖于医生手里优良的手术工具——手术机器人。世界上第一款手术机器人出现在脑外科手术领域,随后骨科机器人从上世纪八十年代开始启动,美国的ROBODOC、瑞典的PinTrace以及德国的CASPAR等在外科手术方面得到广泛应用。以色列的Mazor可以辅助医生完成脊柱手术,已经走进中国市场,在临床上得到应用。
在眼科手术中,医生手部的颤抖会加大手术的风险。而眼科手术机器人则能很好地滤除医生手部的颤抖,辅助医生完成精细的眼科手术。体积小、功能大的血管介入手术机器人则能通过智能化的管理实现临床手术,为医疗带来新的革新。
目前在商业化方面最为成功的是直觉外科公司生产的具备缝葡萄皮精确能力的达·芬奇手术机器人。华尔街在谷歌上市11周年之际做了一项研究,发现在6000家美股公司中,只有13家公司的回报率超过了谷歌(1277%),而直觉外科公司就是其中之一。在2000年直觉外科公司刚上市时,每股9美元,如今它的股价高达938美元/股,一直是纳斯达克“长牛不衰”的股票。
在康复和助力领域,假肢和外骨骼的发展也不容小觑。通用电气在上世纪六十年代就开发了第一个外骨骼装置。它被称为Hardiman,是一个液压和电动机身的穿戴设备。但是它太重,因此无法得到大规模的应用,却给现代外骨骼技术的发展奠定了基础。现在这一领域涌现出以色列的ReWalk、日本的HAL、美国的Elegs等一系列公司。
相比于传统的物理康复治疗,在机器人外骨骼的帮助下,中风患者可以更快地恢复手臂运动能力。外骨骼装置通过传感器检测肌肉力量、运动范围和患者的脑活动,并及时告知治疗师,帮助患者重新学习步行和其他运动技能。这类机器还能帮助训练大脑,使大脑中健康的区域能够补偿损伤的区域,恢复患者大脑功能。
根据研报机构GrandViewResearch的预测,外骨骼机器人、辅助康复机器人从2012年到2022年,市场占比会有明显提升。据估算,未来5年广义康复机器人的年复合增长率约为37%,其中康复机器人年复合增长率为21%,外骨骼机器人年复合增长率为47%,远高于其他类别的医疗机器人的平均增速,康复机器人的增长率无疑是医疗机器人中最快的。
在医疗輔助领域,护理机器人可以在病患出院以后监控其身体状况,及时与医院以及医生互动,以此获得最佳的治疗效果。而目前在阿尔茨海默病治疗上开始应用的高级治疗机器人,通过增强现实(AR)技术可以从感知互动的角度帮助治疗患者认知障碍。
还有一些服务机器人被应用于医院消毒和运输等方面。埃博拉病毒暴发时,美国一家机器人公司研发出的消毒机器人曾在医院消毒中发挥了很大的作用,减少了医护人员被感染的机会。医院中运输类移动机器人,用于取药或分配药物,可以解决医院人手不足的问题,分担一些沉重而繁琐的工作。
蓄势待发的中国机遇
作为一项新兴产业,智能医疗越来越受到国家和专业人士的看重,在这其中,医疗机器人占据着极大的比重。目前全球医疗机器人市场中欧美企业占据了较大份额,处于市场主导地位,全球最大的10家医疗机器人企业中大部分是美国和欧洲公司。
在中国,未来市场如此利好之下,当前的情况又如何呢?达·芬奇手术机器人在美国的医院市场渗透率已高达47%。然而,因为高昂的费用,达·芬奇手术机器人在我国的渗透率仅仅只有4.3%。同样的情况发生在Mazor脊椎手术机器人上,高昂的售价和后期维护费用让许多中国医院望而却步,无法真正应用到临床中去。
中国拥有13亿人口,相比美国,医疗机器人的需求空间非常大。自主研发无疑是让医疗机器人价格下降最直接的手段。针对昂贵的设备购买价格和稀缺的购买指标,一些机构开始了手术机器人系统自主研发。
不过,我国医疗机器人目前仍处于研发或临床试验阶段,整体发展水平不高,还未实现医疗机器人产业规模化。医疗机器人在各大医院的普及率也相对较低,与发达国家相比差距较大。
国内医疗机器人的研究起源于上世纪九十年代,典型的系统如北航和海军总医院联合研制的脑外科手术机器人,获得了CFDA(国家食品药品监督管理总局)的认证,已经完成了几千例的临床手术。2003年实现了北京到沈阳之间的远程机器人导航脑外科手术。
此外哈工大在腹腔镜、骨科、介入手术等领域开展研究;中科院自动化所、沈阳所、深圳院等在血管介入、骨科等领域开展研究;天津大学在腹腔镜、显微外科等领域开展研究;北京理工大学在软组织穿刺、颅颌面外科等领域开展研究;复旦、浙大等也都在医用机器人方面开展了研究,取得了一系列的成果。
据了解,我国在2016年获得融资的医疗机器人公司仅有几家,包括推出新一代Remebot神经外科手术机器人的北京柏惠维康科技、推出全球首部实用化人工智能导盲机器人的达闼科技等。
除了这些公司之外,在医疗机器人圈内,我国还有一些机器人公司在努力钻研。比如瞄准了康复机器人的金明精机、新松机器人等,钻研手术机器人的哈尔滨思哲睿、天津妙手机器人等,以及专注于外骨骼机器人的大艾机器人、尖叫科技、楚天科技等。
医疗机器人国内的玩家不多,使用率和普及率也比较低,但这些不足恰恰说明我国医疗机器人市场保有巨大的开发空间。受对各种疾病诊断和治疗的巨大高端技术需求、老龄化对老残辅助和护理的社会压力以及高素养医护人员的缺乏导致的供需矛盾这三大因素驱动,我国医疗机器人未来发展空间巨大,医疗机器人将成我国医疗工具和手段的前沿发展方向。
去年4月,工信部、发改委等三部委联合印发了《机器人产业发展规划(2016-2020年)》,提出到2020年,我国服务机器人年销售收入超过300亿元,在助老助残、医疗康复等领域实现小批量生产及应用。在系列政策支持及市场需求提升的带动下,我国医疗机器人产业将迎来快速发展期。
总体来讲,我国已经在手术机器人方面具备很好的人才和技术基础,在政产学研、医工结合的大环境下,将不断取得突破。
在国家创新驱动发展战略的背景下,人工智能的科研和产业化工作正加快推进,和国际差距亦逐步缩小。随着科技的进步,相信未来医疗机器人将更加智能,具备处理大数据和深度学习功能,拥有良好的人机交互体验,越发灵巧和便捷,用“聪明才智”为人类的健康保驾护航。
医疗器械未来的最终方向一定是智能化,而医疗机器人则是医疗器械智能化前进的最终方向。据预测,2020年全球医疗器械市场将达到5140亿美元,其中医疗机器人占医疗器械市场的比重将越来越大。
医生的辅助与扩展
医疗机器人在速度、准确性、可重复性、可靠性和成本效益上有着无可比拟的优势,因此已经成为专业医生的辅助与扩展。
在外科手术领域,机器人的参与已经十分普及。现代微创手术的成功不仅依赖于技术精湛的外科大夫,也依赖于医生手里优良的手术工具——手术机器人。世界上第一款手术机器人出现在脑外科手术领域,随后骨科机器人从上世纪八十年代开始启动,美国的ROBODOC、瑞典的PinTrace以及德国的CASPAR等在外科手术方面得到广泛应用。以色列的Mazor可以辅助医生完成脊柱手术,已经走进中国市场,在临床上得到应用。
在眼科手术中,医生手部的颤抖会加大手术的风险。而眼科手术机器人则能很好地滤除医生手部的颤抖,辅助医生完成精细的眼科手术。体积小、功能大的血管介入手术机器人则能通过智能化的管理实现临床手术,为医疗带来新的革新。
目前在商业化方面最为成功的是直觉外科公司生产的具备缝葡萄皮精确能力的达·芬奇手术机器人。华尔街在谷歌上市11周年之际做了一项研究,发现在6000家美股公司中,只有13家公司的回报率超过了谷歌(1277%),而直觉外科公司就是其中之一。在2000年直觉外科公司刚上市时,每股9美元,如今它的股价高达938美元/股,一直是纳斯达克“长牛不衰”的股票。
在康复和助力领域,假肢和外骨骼的发展也不容小觑。通用电气在上世纪六十年代就开发了第一个外骨骼装置。它被称为Hardiman,是一个液压和电动机身的穿戴设备。但是它太重,因此无法得到大规模的应用,却给现代外骨骼技术的发展奠定了基础。现在这一领域涌现出以色列的ReWalk、日本的HAL、美国的Elegs等一系列公司。
相比于传统的物理康复治疗,在机器人外骨骼的帮助下,中风患者可以更快地恢复手臂运动能力。外骨骼装置通过传感器检测肌肉力量、运动范围和患者的脑活动,并及时告知治疗师,帮助患者重新学习步行和其他运动技能。这类机器还能帮助训练大脑,使大脑中健康的区域能够补偿损伤的区域,恢复患者大脑功能。
根据研报机构GrandViewResearch的预测,外骨骼机器人、辅助康复机器人从2012年到2022年,市场占比会有明显提升。据估算,未来5年广义康复机器人的年复合增长率约为37%,其中康复机器人年复合增长率为21%,外骨骼机器人年复合增长率为47%,远高于其他类别的医疗机器人的平均增速,康复机器人的增长率无疑是医疗机器人中最快的。
在医疗輔助领域,护理机器人可以在病患出院以后监控其身体状况,及时与医院以及医生互动,以此获得最佳的治疗效果。而目前在阿尔茨海默病治疗上开始应用的高级治疗机器人,通过增强现实(AR)技术可以从感知互动的角度帮助治疗患者认知障碍。
还有一些服务机器人被应用于医院消毒和运输等方面。埃博拉病毒暴发时,美国一家机器人公司研发出的消毒机器人曾在医院消毒中发挥了很大的作用,减少了医护人员被感染的机会。医院中运输类移动机器人,用于取药或分配药物,可以解决医院人手不足的问题,分担一些沉重而繁琐的工作。
蓄势待发的中国机遇
作为一项新兴产业,智能医疗越来越受到国家和专业人士的看重,在这其中,医疗机器人占据着极大的比重。目前全球医疗机器人市场中欧美企业占据了较大份额,处于市场主导地位,全球最大的10家医疗机器人企业中大部分是美国和欧洲公司。
在中国,未来市场如此利好之下,当前的情况又如何呢?达·芬奇手术机器人在美国的医院市场渗透率已高达47%。然而,因为高昂的费用,达·芬奇手术机器人在我国的渗透率仅仅只有4.3%。同样的情况发生在Mazor脊椎手术机器人上,高昂的售价和后期维护费用让许多中国医院望而却步,无法真正应用到临床中去。
中国拥有13亿人口,相比美国,医疗机器人的需求空间非常大。自主研发无疑是让医疗机器人价格下降最直接的手段。针对昂贵的设备购买价格和稀缺的购买指标,一些机构开始了手术机器人系统自主研发。
不过,我国医疗机器人目前仍处于研发或临床试验阶段,整体发展水平不高,还未实现医疗机器人产业规模化。医疗机器人在各大医院的普及率也相对较低,与发达国家相比差距较大。
国内医疗机器人的研究起源于上世纪九十年代,典型的系统如北航和海军总医院联合研制的脑外科手术机器人,获得了CFDA(国家食品药品监督管理总局)的认证,已经完成了几千例的临床手术。2003年实现了北京到沈阳之间的远程机器人导航脑外科手术。
此外哈工大在腹腔镜、骨科、介入手术等领域开展研究;中科院自动化所、沈阳所、深圳院等在血管介入、骨科等领域开展研究;天津大学在腹腔镜、显微外科等领域开展研究;北京理工大学在软组织穿刺、颅颌面外科等领域开展研究;复旦、浙大等也都在医用机器人方面开展了研究,取得了一系列的成果。
据了解,我国在2016年获得融资的医疗机器人公司仅有几家,包括推出新一代Remebot神经外科手术机器人的北京柏惠维康科技、推出全球首部实用化人工智能导盲机器人的达闼科技等。
除了这些公司之外,在医疗机器人圈内,我国还有一些机器人公司在努力钻研。比如瞄准了康复机器人的金明精机、新松机器人等,钻研手术机器人的哈尔滨思哲睿、天津妙手机器人等,以及专注于外骨骼机器人的大艾机器人、尖叫科技、楚天科技等。
医疗机器人国内的玩家不多,使用率和普及率也比较低,但这些不足恰恰说明我国医疗机器人市场保有巨大的开发空间。受对各种疾病诊断和治疗的巨大高端技术需求、老龄化对老残辅助和护理的社会压力以及高素养医护人员的缺乏导致的供需矛盾这三大因素驱动,我国医疗机器人未来发展空间巨大,医疗机器人将成我国医疗工具和手段的前沿发展方向。
去年4月,工信部、发改委等三部委联合印发了《机器人产业发展规划(2016-2020年)》,提出到2020年,我国服务机器人年销售收入超过300亿元,在助老助残、医疗康复等领域实现小批量生产及应用。在系列政策支持及市场需求提升的带动下,我国医疗机器人产业将迎来快速发展期。
总体来讲,我国已经在手术机器人方面具备很好的人才和技术基础,在政产学研、医工结合的大环境下,将不断取得突破。
在国家创新驱动发展战略的背景下,人工智能的科研和产业化工作正加快推进,和国际差距亦逐步缩小。随着科技的进步,相信未来医疗机器人将更加智能,具备处理大数据和深度学习功能,拥有良好的人机交互体验,越发灵巧和便捷,用“聪明才智”为人类的健康保驾护航。