“現(xiàn)在醫(yī)生有了第三只手，它能模仿人手七維活動(dòng)度，可以左右、上下、前后旋轉(zhuǎn)。”主刀醫(yī)生中山大學(xué)孫逸仙紀(jì)念醫(yī)院泌尿外科主任黃健坐在醫(yī)生操作系統(tǒng)前，不停地通過控制臺上兩個(gè)手柄，控制手術(shù)機(jī)器人的器械臂進(jìn)入患者腹腔，進(jìn)行前列腺癌根治術(shù)。
這種科技電影中才有的場景，正逐步走進(jìn)大眾視野。隨著全球機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)和精準(zhǔn)醫(yī)療概念的興起，醫(yī)療機(jī)器人越來越受到全球關(guān)注。在中國，醫(yī)療機(jī)器人先后被列入《中國制造2025》、《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020）》等國家級發(fā)展規(guī)劃。近日，北京、上海、深圳密集舉辦了多場機(jī)器人展覽會，但亮點(diǎn)有限。
普華永道合伙人邢立萍指出，醫(yī)療機(jī)器人可分為四類：手術(shù)機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人、輔助機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人。根據(jù)機(jī)器人應(yīng)用范圍和研發(fā)難度的不同，研發(fā)周期、投資金額、商業(yè)化轉(zhuǎn)化等門檻皆不相同。
目前這四類機(jī)器人中，手術(shù)機(jī)器人的商業(yè)化最早破局，而康復(fù)機(jī)器人則伴隨著老齡化、勞動(dòng)力成本上升等趨勢，大有趕超之勢。
即便如此，醫(yī)療機(jī)器人仍舊面臨安全性、適用性、行業(yè)監(jiān)管、研發(fā)突破以及成本和價(jià)格高昂等一系列難題，離大規(guī)模普及還有很遠(yuǎn)。
手術(shù)機(jī)器人破局
無論是研發(fā)起步還是商業(yè)化應(yīng)用，手術(shù)機(jī)器人皆走在醫(yī)療機(jī)器人的前列。根據(jù)中投數(shù)據(jù)，截至2016年1月，全球醫(yī)療機(jī)器人行業(yè)年?duì)I收達(dá)到74.7億美元，手術(shù)機(jī)器人占據(jù)60%左右市場份額。
黃健使用的手術(shù)機(jī)器人是大名鼎鼎的達(dá)芬奇，自1995年成立至今，達(dá)芬奇儼然成為手術(shù)機(jī)器人的代名詞。由于其精準(zhǔn)性普遍高于外科醫(yī)生，醫(yī)院常以引進(jìn)達(dá)芬奇而自豪。
黃健介紹，達(dá)芬奇主要用于心臟外科、泌尿外科、胸外科、肝膽胰外科、胃腸外科、婦科等相關(guān)的微創(chuàng)腹腔鏡手術(shù)。主要由三部分組成：醫(yī)生操作系統(tǒng)、三個(gè)器械臂和一個(gè)鏡頭臂組成的床旁機(jī)械臂系統(tǒng)、三維視頻成像系統(tǒng)。
“醫(yī)生手術(shù)做多了，手會顫抖，結(jié)合機(jī)器人可以把顫抖過濾掉。機(jī)器人還可以做很多高于人類的精細(xì)操作，比如把機(jī)器活動(dòng)值調(diào)成人手活動(dòng)3厘米，機(jī)器臂只活動(dòng)1厘米，手術(shù)因此更加精準(zhǔn)。”黃健說。
記者曾親眼看到達(dá)芬奇機(jī)器人在幾分鐘之內(nèi)，把一個(gè)破碎的葡萄縫合好，其精準(zhǔn)、速度令人驚嘆。
在黃健操作的前列腺癌根治術(shù)中，他坐在手術(shù)臺模擬臺上，手里握著兩個(gè)模擬器，機(jī)器人的兩個(gè)器械臂會跟著黃健做出完全相同的動(dòng)作。三維視頻成像系統(tǒng)提供如同開放直視效果的手術(shù)視野。
另外，機(jī)器人的兩個(gè)器械臂中間有腹腔鏡器械，由黃健的助手醫(yī)師控制。
中山大學(xué)孫逸仙紀(jì)念醫(yī)院泌尿外科主任江春告訴記者：“腹腔鏡器械是直的，頭部無法像機(jī)器人的器械臂一樣彎曲。這是機(jī)器人和普通腹腔鏡的最大區(qū)別，是通過機(jī)器人靈活的手腕，可以做很多我們用腹腔鏡做不到的動(dòng)作，尤其是體內(nèi)縫合打結(jié)。”
除了達(dá)芬奇，近幾年手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域涌現(xiàn)出越來越多的成果，涉及領(lǐng)域也從腹腔鏡延伸到神經(jīng)外科、五官科、膝關(guān)節(jié)微創(chuàng)手術(shù)等。
普華永道研報(bào)指出，國際主流的手術(shù)機(jī)器人應(yīng)用分三大類：一是腹腔鏡手術(shù)機(jī)器人，典型代表是達(dá)芬奇；二是放射機(jī)器人，通過機(jī)器人放射系統(tǒng)，提供立體定向放射治療，典型代表是Cyberknife；三是輔助手術(shù)系統(tǒng)，典型代表是NavioPFS 關(guān)節(jié)置換術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)，輔助膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)的導(dǎo)航設(shè)備。
其中，商業(yè)化最為成功的手術(shù)機(jī)器人達(dá)芬奇，其全球裝機(jī)量達(dá)3745臺，美國市場安裝了2344臺，歐洲600多臺，亞洲400多臺。中國引進(jìn)達(dá)芬奇較晚，國內(nèi)市場占有率只有不到0.3%，裝機(jī)量為59臺，主要分布在一線城市的大型醫(yī)院，如北京安貞醫(yī)院、和睦家醫(yī)院等。
即便如此，手術(shù)機(jī)器人的臨床應(yīng)用依舊處于早期，仍存在諸多改進(jìn)方案。
黃健指出：“雖然達(dá)芬奇腹腔鏡機(jī)器人是目前最先進(jìn)的，但還沒有達(dá)到完美狀態(tài)。例如現(xiàn)在有3個(gè)機(jī)器臂，但我們一個(gè)助手一個(gè)主刀就有4個(gè)手，可以轉(zhuǎn)換的器械還有限。另外，機(jī)器人沒有力度反饋，無法獲得手的感覺。此外，體型、智能化方面也需要很多改進(jìn)的地方。”
達(dá)芬奇的競爭對手也即將浮出水面。
北航機(jī)器人研究所名譽(yù)所長王田苗向記者透露：“未來五年，最新型的谷Verb微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人即將進(jìn)入臨床，該機(jī)器人無論從體積上、使用安全，還是價(jià)格上，都會挑戰(zhàn)達(dá)芬奇的獨(dú)霸地位。”
康復(fù)類或反超醫(yī)療類
雖然手術(shù)機(jī)器人率先實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化，但全球在護(hù)理人才匱乏、老齡化加速、慢性病蔓延帶來的龐大康復(fù)醫(yī)療需求，為康復(fù)機(jī)器人帶來施展空間。
民政部國家康復(fù)輔具研究中心主任樊瑜波告訴記者：“除了廣大殘疾人群體，正常人伴隨年齡增長，失能或半失能、部分失能是人類的自然規(guī)律。用勞動(dòng)力解決生活料理是不現(xiàn)實(shí)，例如聽力。”
南京醫(yī)科大學(xué)康復(fù)醫(yī)學(xué)院院長勵(lì)建安進(jìn)一步指出：“手術(shù)機(jī)器人并不帶來手術(shù)本質(zhì)的改變，要超越高水平醫(yī)生還有難度，但康復(fù)機(jī)器人不會面臨這個(gè)問題。”
康復(fù)機(jī)器人大致分兩類，一類是做訓(xùn)練，讓人體的運(yùn)動(dòng)機(jī)能、神經(jīng)機(jī)能得到改善或者提升；另一類用于輔助，即外骨骼式機(jī)器人，通過機(jī)器人取代人體肌肉活動(dòng)和部分骨骼活動(dòng)。
根據(jù)GrandViewResearch的預(yù)測，未來5年廣義康復(fù)機(jī)器人的年復(fù)合增長率約為37%，其中運(yùn)動(dòng)康復(fù)機(jī)器人年復(fù)合增長率為21%，外骨骼機(jī)器人年復(fù)合增長率為47%，遠(yuǎn)高于手術(shù)機(jī)器人10.66%年復(fù)合增長率。
在起步較早的歐美發(fā)達(dá)國家，康復(fù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)已經(jīng)迎來了外骨骼時(shí)代。
華泰證券研報(bào)顯示，歐美國家適合康復(fù)機(jī)構(gòu)使用的牽引式、懸掛式機(jī)器人廠商眾多，經(jīng)過10多年的發(fā)展，競爭格局趨于穩(wěn)定且市場趨于飽和。而近年來興起的外骨骼式機(jī)器人，不僅適合康復(fù)中心等機(jī)構(gòu)用戶，而且在個(gè)人用戶普及方面顯示出巨大潛力，僅美國就有約189億美元的市場空間。
但外骨骼機(jī)器人與人體的交互性仍舊不足。勵(lì)建安指出：“外骨骼機(jī)器人無法和人體自身的能力有效結(jié)合，它只給了肢體一個(gè)動(dòng)力，如果肢體還有部分能力，像半截肢患者，機(jī)器人就使不上力了。”
不同于手術(shù)機(jī)器人，康復(fù)機(jī)器人商業(yè)化處于激活前夜。
以全球最早實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的ReWalk為例，其成立于2001年，主要產(chǎn)品是外骨骼康復(fù)機(jī)器人，用于協(xié)助下肢癱瘓的病人站立行走。但拿到FDA認(rèn)證后，ReWalk銷售情況至今不甚理想，2014年虧損2200萬美元，2015年前三季度銷售收入也僅為240萬美元。
“外骨骼機(jī)器人的生產(chǎn)成本大概只占到售價(jià)的10%至20%，大量成本在研發(fā)、宣傳、培訓(xùn)等附加費(fèi)用上。性能提升也是個(gè)大問題，患者使用之后還需要訓(xùn)練。”勵(lì)建安透露。
大規(guī)模普及尚早
談及醫(yī)療機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的挑戰(zhàn)，安全性反復(fù)被中外科學(xué)家提及。
ROBO醫(yī)療機(jī)器人研究所高級顧問許寧坦言：“醫(yī)療機(jī)器人涉及的系統(tǒng)包括機(jī)器、醫(yī)生、患者多方交流，再加上3D影像、遠(yuǎn)程等，各個(gè)環(huán)節(jié)都可能出現(xiàn)差錯(cuò)引發(fā)安全問題。如醫(yī)生得到的訓(xùn)練是不是充分，產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性、材料供應(yīng)商能否持續(xù)穩(wěn)定提供所需要部件等。”
即便是商業(yè)化應(yīng)用最廣的達(dá)芬奇，也曾多次出現(xiàn)批量召回。在美國，器械召回分三類，一類召回最為嚴(yán)重。2007年至今，達(dá)芬奇總共出現(xiàn)62次二召回類，2016年7次二類召回。
根據(jù)達(dá)芬奇披露的產(chǎn)品評估，設(shè)備一共出現(xiàn)過9類問題，其中產(chǎn)品破裂、斷損64次，零件遺落（掉在人體里）23次，沒有按預(yù)期程序工作21次，材料磨損17次。
與此同時(shí)，醫(yī)療機(jī)器人價(jià)格昂貴，維護(hù)成本高企。
ReWalk外骨骼康復(fù)機(jī)器人單套售價(jià)在7萬美元以上。由Robokind 提供技術(shù)支持的互動(dòng)機(jī)器人Milo，專門為自閉癥兒童研發(fā)，其零售價(jià)達(dá)到 2000 美元，另外還需每月花費(fèi)約200美元購買新課程。
達(dá)芬奇最初的售價(jià)是3100萬人民幣，現(xiàn)在已降價(jià)不少，但仍高達(dá)2000萬人民幣。王田苗透露，達(dá)芬奇的商業(yè)模式中，耗材、維修（護(hù)）收入占比不小。其中耗材為每臺手術(shù)700-3200美元，一年大約需要14萬-60萬美元。另外，使用達(dá)芬奇機(jī)器人進(jìn)行的手術(shù)，平均費(fèi)用約提高了3000至6000美元。
對于科研群體、投資者來說，加入醫(yī)療機(jī)器人大軍面臨投資周期長、研發(fā)費(fèi)用高，在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域很難實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破等難題。
邢立萍指出：“因?yàn)榭鐚W(xué)科比較多，全球很多醫(yī)療機(jī)器人創(chuàng)業(yè)公司團(tuán)隊(duì)是不齊全的，需要通過融資來補(bǔ)短板，再去攻克研發(fā)。中國企業(yè)主要是和研發(fā)機(jī)構(gòu)合作，所以周期會更長。”
另一名投資機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人告訴記者：“現(xiàn)在標(biāo)的不好找，國內(nèi)大多數(shù)是以仿制為主，需要看海外項(xiàng)目。價(jià)格上天使輪的項(xiàng)目好一點(diǎn)，有核心技術(shù)的基本是幾千萬，這樣的項(xiàng)目到了B輪要5億－10億。但失敗風(fēng)險(xiǎn)也很高。”
在中國，雖然扶持醫(yī)療機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的政策紅利不斷，但研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化皆處于起步階段。
其中，自主研發(fā)的手術(shù)機(jī)器人大多數(shù)處于臨床研究階段，跑在前頭企業(yè)則開始商業(yè)化探索。例如天智航，研發(fā)第三代骨科手術(shù)機(jī)器人，產(chǎn)品在北京積水潭醫(yī)院等10多家醫(yī)院臨床應(yīng)用，天智航目前仍處于虧損狀態(tài)。
康復(fù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化更為早期。華泰證券研報(bào)指出，康復(fù)機(jī)器人尚處于機(jī)構(gòu)用戶普及階段，進(jìn)入到臨床應(yīng)用的只有牽引式、懸掛式。
“中國起步晚，科研投入也很少，現(xiàn)在大多數(shù)還是進(jìn)口，尤其是中高端技術(shù)。”樊瑜波直言。