在过去,工业机器人总是被设计成从事远离人类的活动,因此被认为对手术不安全。
[文/廖]在过去的概念中,工业机器人被设计成从事远离人类的活动,因此被认为对手术不安全。如今,工业机器人在突破重重障碍后,终于被证明是高精度、高安全性的自定位。特别是协作机器人技术的发展,使得工业机器人在医疗领域显示出巨大的应用潜力。
据库卡中国医疗产业部经理戴成介绍,医疗领域已经成为库卡的八大重点市场之一。在国外,库卡是西门子的长期供应商,在国内,库卡也与一些客户建立了长期合作关系。
去年8月,西门子医疗宣布以11亿美元收购全球机器人辅助血管介入技术领导者美国,进一步表明其布局医疗领域的决心。
西门子医疗全球首席执行官孟天琦博士曾表示,“我们的愿景是通过实现数字化医疗来推动精准医疗,转变诊疗模式,改善患者体验,从而塑造医疗行业的未来。据悉,截至2019年5月,国内已超过100家。医院正在使用西门子医疗产品和解决方案。
聚焦中国,早在2017年4月,埃斯顿就开始通过收购美国%的股份进入康复机器人市场;2019年3月6日,埃斯顿和南京埃斯顿医疗成立,注册资本40万美元,埃斯顿自动化和cash分别出资20万美元,各持有50%股权。
值得一提的是,2019年3月27日,埃斯顿宣布将在未来两年内以现金方式向埃斯顿医疗逐步增资1180万美元。增资完成后,埃斯顿医疗主要股东持股20%,Priest持股60%和20%。
据埃斯顿机器人产业集团总经理朱春华透露,埃斯顿和埃斯顿联合开发的康复机器人样品已经出来。康复机器人设计有可穿戴式外骨骼,可辅助患者进行上肢主动、半主动、被动或联合训练。
博世,号称“国内第一台达芬奇手术机器人”,成立于2015年公司微创手术机器人及智能装备项目布局。
卜式股份控股公司哈尔滨思哲瑞智能医疗设备有限公司公司20%股权,布局腹腔镜手术机器人;此外,它还分享。江苏瑞尔医疗拥有24%的股权,从事IGPS-O影像引导放疗定位系统和IGPS-V影像引导放疗定位系统的研发和销售。
新冠肺炎疫情的爆发,让原本被资本看重的医疗机器人领域迎来了前所未有的发展机遇,加速了市场繁荣的到来。有业内人士预测,医疗器械的发展趋势一定是智能化,医疗机器人是智能医疗器械的终极方向。
一方面,随着老龄化趋势的加剧,医疗需求的缺口会越来越大;另一方面,随着人民生活水平的提高,对医疗和生活质量的要求逐渐提高,对高端医疗器械的接受度也会逐渐提高。
戴成表示,医疗机器人在减轻医生体力消耗、用机器人代替助手解决医生重复性工作、精确定位肿瘤区域辅助医生治疗等方面具有无可比拟的优势。
关于医院一般来说,培养一个成熟的外科医生的成本压力其实是比较大的,库卡一方面通过机器人解决方案来降低。医院人力培训的人力成本,同时通过标准化的流程节省医生的工作时间,提高手术质量。
医疗机器人作为机器人技术和医疗技术的结合体,属于高端医疗设备。包括手术机器人、康复机器人、辅助机器人和服务机器人。
“在骨科手术导航定位机器人领域,我觉得初期国内市场应该在5000左右,这是我自己的判断。天之行公司幸瑜珠主任表示,值得注意的是,目前天之航拥有一套骨科手术机器人设备。价格最多2000万,甚至5000套,它的市场空间是非常巨大的,而这只是医疗机器人的一个细分领域。
天之航创始人兼董事长张松根曾分析:“医疗机器人产业化需要企业生存十年左右,然后出现拐点。所以就有了医疗机器人“十年拐点”的理论。
目前,我国医疗机器人领域仍存在核心技术缺乏、品牌影响力有限、高端市场占有率低、标准规范不完善等诸多挑战。尤其是在技术壁垒相对较高的手术机器人领域,国产品牌还有很长的路要走。
目前医疗机器人的发展以美国企业为主导和代表,其次是德国和日本。美国直觉外科公司()的达芬奇手术机器人是手术机器人的代表,在行业内处于绝对垄断地位。
达芬奇机器人主要由手术控制台、床边机械手系统和成像系统组成。通过使用微创的方法进行复杂的手术,这在机器人的速度、精度、可重复性、可靠性和性价比方面非常突出。所以一个机器人第一次用的精度和第100次用的精度差不了多少。
据悉,手术机器人的主要功能模块包括人机交互显示、医学图像、系统软件、机器人装置、定位装置等。系统软件中的图像重建、空间配准和定位控制是手术机器人的核心部分。
手术机器人作为医生的第三只手,需要帮助医生达到人体无法达到的精细程度。其机械臂的精度、定位技术和人机交互技术也成为手术机器人的主要技术难题。
从应用效果来看,医疗机器人的大规模使用将是未来医疗领域的一个趋势。但国内有近百家企业布局医疗机器人,大部分处于发展初期。其中,博世、金铭精机、高伟集团和埃斯顿都在列。公司医疗机器人近年来拓展了业务。辅助机器人和服务机器人企业的发展更为初步。企业一般都是近几年创办的,行业还处于培育期。
2014年,我国开始引进手术机器人,主要是一些中心城市的三甲。医院导读:整体来看,医疗机器人在我国医疗领域的应用还处于入门阶段,无论是机器人自身的技术还是医护人员的操作能力都在培养过程中。
此外,高端医疗诊疗设备领域的项目具有研发周期长、进入门槛高、产品注册周期长、临床风险高等特点。在型式检验(定型和检验)和临床试验(实验性试验)过程中,存在许多不确定的风险因素,如无重大产品缺陷和技术障碍,通常需要2-3年才能完成型式检验和临床验证,然后才能申请产品注册证。
目前,工业机器人企业在医疗领域的商业模式一般是通过与医疗科技企业和科研机构的合作来推动,因为在医疗应用中,机械臂需要与医疗技术甚至人工智能技术合作才能实现落地。
“我们不是医疗产品的直接供应商。我们提供一个机器人平台。戴成表示,库卡主要有三大类产品:辅助引导治疗、介入影像和患者定位。
戴成说,机器人技术太复杂,医疗设备。公司他们自己解决不了,重点应该放在机器人应用上。借助工业机器人技术,库卡可以帮助这些企业加快上市时间。
例如,库卡与西门子合作,通过机器人血管造影系统在市场上部署了数百台机器人,主要用于放射治疗。
传统的X射线只能固定在一个地方,以特定的角度照射人,但如何在手术过程中病人不能移动的情况下实现灵活的照射,需要机器人来实现。
另外,在一些强辐射环境下,比如肿瘤定位,如果医生进行,会受到辐射的影响,所以库卡研发了机器人肿瘤定位系统。在西门子上海在粒子治疗中心,库卡机器人提供了患者定位系统,验证成像由安装在天花板上的机器人x光系统完成,不仅降低了医生的辐射剂量,还提高了肿瘤的定位精度。
幸瑜珠指出,机械臂可以做微创手术,定位精准,出血少,恢复快;避免反复拍x光,减少辐射80%以上。以股骨颈骨折手术为例,徒手操作的话拍几十到几百张x光片是正常的,但是使用骨科手术机器人可以把x光片的次数减少到10次以内。
但是在手术辅助机器人中,一个关节有问题的手术需要钉钉子,手术对医生的要求很高。一般来说,手术成功率只有60%。辅助机器人在钉钉上能打出和教科书差不多的水平。
“我们不做机械臂,需要依靠供应商提供。目前国产机械臂还不能满足手术机器人的性能要求,需要依赖进口产品。幸瑜珠在接受媒体采访时说。
为了完善医疗机器人供应链,2019年9月,天之航投资了德国天使机器人。公司参与机械臂的开发。值得一提的是,安捷机器人由德国汉堡科学院院士、多模态技术研究所所长、德国汉堡大学信息科学教授、国家千人计划专家张兼维创立。
“可以说,在手术机器人慢慢走向市场化的过程中,康复将是一个非常快速的领域。从重残康复到慢性病康复,可以利用现在的机电系统加上人工智能,同时配备可穿戴系统以及整个闭环的实现,从而完成新产品的突破。张兼维在一次公开演讲中表示,基于机器人与医疗的结合,护理也将成为一个重要的应用方向。据张兼维称,他目前深圳我们的团队正在做补充医学的应用,包括护理。
戴成表示,手术机器人的大部分技术还在研发或申请认证的过程中。到2020年底,大量手术机器人将投放市场。