用机器人替代医护人员，已不是神话，国产医疗机器人开始频繁刷起“存在感”。 外科手术中，天智航的“天玑”第三代机器人能辅助医生开展四肢、骨盆骨折以及脊柱全节段手术，让患者的软组织损伤更小、出血量更少、恢复更快，并减轻医生疲劳。 让多数人“闻风丧胆”的胃镜检查，现在患者只需吞下一粒胶囊，在胃里变成“机器人”进行螺旋式扫描，将图像实时传输至医生电脑，便可快速完成。 在医院门诊部，科大讯飞的“晓医”在全国近100家医院“上岗”，为患者提供预约挂号、问询服务、智能导诊、路径指引、报告查询等多种功能，为医院分摊导诊工作。 院内物流场景下，钛米研发出国内首款可驶入手术室的物流机器人，在帮助医生运送物资的同时，也实现院内物流的精细化管理。 在配药室，也有机器人自动完成药液体配置，让医护人员免于与药剂发生接触，避免药液污染和人员受伤。 医疗机器人，这个原本只存在于科幻小说、科幻电影中的神奇物种，正在慢慢渗透我们的生活，并逐渐成为新的创业和投资热点。 据不完全统计，2014-2017年间，国内已集中出现至少100家医疗机器人创业公司，公开披露融资的超过40家;另外也有不少上市公司也在近年拓展了医疗机器人业务，如博实股份、金明精机、科远股份、复星医药、迪马股份、美的集团等;甚至还有部分工业机器人公司(优爱智能)或医疗器械公司(派尔特)等也延伸了医疗机器人方面业务。 在多家企业布局的背后，是医疗机器人巨大的市场潜力。根据 Grand View Research 的最新报告，目前全球医疗机器人(器械)市场 2014 年为 87.37 亿美元，并将在 2020 年达到 179 亿美元，年均增长率 12.7%;而这又是个高附加值的品类，配合辅助设备和耗材，未来将形成万亿的产业链。在这一领域最知名的公司ISRG，也凭借“达芬奇机器人”在2017年营收达到了31亿美元，轻而易举地霸占了当前医疗机器人市场的半壁江山，为行业发展注入了更多信心。 基于此，本文想讨论清楚几个问题： 造富神话“达芬奇”为何能最早做大?有什么值得借鉴之处? 哪些要素把医疗机器人推上风口? 应该如何去切这块市场蛋糕? 在中国，我们如何寻找下一个“达芬奇”? “达芬奇的神话”是如何创造的? 在医疗人的眼里，“达芬奇”是一个“业界神话”。 达芬奇手术机器人是美国研发的外科微创手术机器人，它早在1999年就被推出了，而同类竞争者要比它晚几年甚至十几年。 为什么说达芬奇机器人是手术机器人界的霸主呢?它从上市到今天，垄断市场二十年，行业第一的地位一直未被撼动，至今仍保持着高达70%的毛利率、30%的净利率，总市值接近600亿。 根据2017年的数据，达芬奇机器人在全球共销售或租赁4149台，市场份额远高于其他竞争者，高价垄断着市场。 2006年，手术机器人还是一个新奇又稀罕的事物。那年，北京的301医院引进使用了第一台达芬奇机器人，开启了“达芬奇”在华十年的征程。很长一段时间内，国内市场都被它高价垄断着。它的价格在国外约1000万元一台，而在国内则能卖到2000万左右。 直到最近几年，国内技术逐渐成熟，出现了越来越多的国产机器人加入市场竞争，才让局面稍微有所改变。 达芬奇手术机器人(图片来自官网) 那么，为什么达芬奇机器人能做到行业霸主呢?我们试图总结几点原因，以期待下一个达芬奇现象出现。 首先，它上市的时间很早，是人类历史上最早出现的第一批手术机器人，具有先发优势。1997年，第一个被FDA批准的手术机器人，“扶镜”机械手AESOP，在美国面市;随后，1999年，达芬奇手术机器人就被美国Intuitive Surgical公司研制出来了。美国可以算是手术机器人的发源地，最早的这批玩家都是从美国出来的。 其次，它能满足对减小创口、提高手术精确度、缩短手术时长的需求。手术机器人比人工有较强优势，手术机器人主要是协助医生进行外科手术，它一般由控制台、操作臂、三维成像平台组成。医生不触碰患者，而是坐在电脑显示屏前，操纵机器做手术。手术机器人的优势是比人工更为精细化，切口更精准，而且创伤更小，病人恢复得更快。它与二维视觉相比，视野可放大10-15倍，克服了传统手术精确度差、医生缺乏3D精度视野、手术时间过长等问题。 举一个具体的例子，对于同一种手术，如果用传统方法，则需要开腹，从胸骨一直切到耻骨，然后把患者的大肠都拿出来又全部放回去，手术的修复时间要几个月;而如果用手术机器人，则可以只切开十几厘米的切口，在手术完成之后仅几天就能出院，几周便恢复完全。 第三，达芬奇机器人适用的科室多，市场更广。它几乎是目前手术机器人中适用性最广的，可适用于普外科、泌尿科、心血管外科、胸外科、妇科、五官科、小儿外科等。 第四，达芬奇手术机器人的制胜关键是技术非常领先，形成了高技术壁垒。它有三个核心技术：高自由度的机械臂EndoWrist、3D高清影像技术、人机交互流畅的主控台。可以说它是微创手术技术的领先水平。 第五，这二十年来，达芬奇手术机器人的技术仍在不断快速更新。目前它已经完成了超过500万例手术，在这个实践过程中不断优化微创手术的解决方案，以减少手术的可变性。目前，它最新的技术是新一代的集成系统和单端口功能。 其实，达芬奇机器人是西方国家机器人技术的一个典型代表。与之的情况类似的，很多西方国家的机器人技术都曾在一段时间内高价垄断着全球市场。 究其原因，技术领先是制胜的关键词。那么，技术是如何影响医疗机器人的商业化路径的呢? 画一个时间轴 当我们把目光放长到100年后，也许，医疗机器人的终极目标是100%替代人，搭建出一个全器械化的医疗世界。目前医疗机器人在做的事情，就是在看有哪些环节是机器人能替代人工的，有哪些环节是机器人能比人做得更好的。 这是笔者给出的一个医疗机器人的时间轴。笔者认为，影响医疗机器人商业化进程的因素很多，包括政策、需求、技术等等。因此，我们想探讨一下这些要素是怎么样影响“时间轴”的。 手术机器人 医疗机器人最早是出现在手术台上。1985年，美国洛杉矶医院的一个手术室里，世界上第一台手术机器人Puma560参与了神经外科脑部活检手术。当时，它成功辅助医生进行脑组织活检中探针的导向定位。 事实上，Puma560并不是医用的机器人，它其实是一台关节式的臂式工业机器人。这是工业机器人的一次“跨界”。后来，Puma560的公司为了安全考虑，有段时间曾禁止使用该机器人做手术。但是手术医生对机器人的强烈需求，从中可见一斑。 这个时间点，正是第一代工业机器人出现20余年、技术逐渐成熟的时期，也是第二代工业机器人(自适应机器人)技术出现的时间点。正是因为机器人在工业界进入了爆发期，因此被引入了医疗行业。 1997年，一种可由手术医师声控的“扶镜”机械手AESOP在美国被研发出来，成为第一个被FDA批准的清创手术机器人;1999年，美国Intuitive Surgical公司研制出了达芬奇手术机器人，开启了“达芬奇”在外科手术机器人市场中的“称霸”之路。 我们把眼光放到国内，2006年“达芬奇”第一次进入中国后，长期高价垄断着中国的手术机器人市场。直到近几年，国内的技术也开始快速发展，国内创业者的探索才取得突破性进展，多个国产机器人从研发到试验，再获得CFDA认证，譬如华志微创、柏惠维康Remebot等。 康复机器人 手术机器人出现后的第三年，康复机器人也开始进入人们的视野。它的源起，也来自于上面提到的工业机器人技术的爆发。康复机器人应用的更多的是第二代机器人技术(自适应机器人)，这项技术正是在上世纪80年代后期面市的，该技术出现不久就被应用在医疗康复上。 康复机器人的功能是让行动障碍者重新“站”起来，它主要服务于残疾人士、中风病患者和因运动受伤的人士，康复治疗是他们的刚需。 世界上第一台商业化的康复机器人，是瑞士Hocoma在1999年推出的。随后，以色列ReWalk在2001年也推出了康复机器人。这两个先行者之后，越来越多的康复技术开始进入这个赛道。 国内的康复机器人也发展得不错，有百花齐放的景象，出现了好几家技术领先的公司，明星项目有哈工大机器人、璟和机器人、睿瀚医疗等等。 辅助机器人和服务机器人 最晚出现的应该是辅助机器人和服务机器人。究其原因，这两类机器人更依赖于互联网、大数据、人工智能、移动互联网等技术，且满足的更多是改善型需求，因此出现得较晚。 辅助机器人和服务机器人这两个赛道仍处于早期阶段，目前已经出现了各式各样的机器人，用在各种可能的医疗场景里，我们相信未来还会出现更多全新的形态。 辅助机器人常见的有辅助医护人员的静脉药物配药机器人;以及病人出院后的“机器护士”护理机器人，帮助监控病人出院后的身体状况;防治老年痴呆症的治疗机器人，则能跟患者互动沟通，让患者回忆以往的趣事、人生和一些让他感到内疚的事，通过这些回忆训练来进行心理干预。 服务机器人包括了运输机器人、消毒机器人等等，运输机器人主要给医院提供物流服务，减少医护人员的工作量，降低医院物流成本。 值得一提的是，今年国内传出了不少运输机器人落地的声音：上海市儿童医院在今年7月宣布引入运输机器人;诺亚医院宣布与美国伍斯特理工学院合作建立关于医院物流机器人的研发中心。 目前辅助机器人和服务机器人同质化程度小，行业格局远未成型。其在国内市场占比仅17%，后来者进入机会大。 总结一下，由于技术、需求、政策等多种维度的原因，医疗机器人的发展顺序，基本是按“从手术机器人—到康复机器人—再到辅助机器人和服务机器人”的顺序走的。 医疗机器人兴起的背后：政策、需求、技术三重叠加 就整个历史进程来看，大部分新事物的诞生都取决于需求的迫切性和技术的可及性，医疗机器人也不例外。医疗资源供给端和患者需求端的严重不平衡，使得市场需求非常强烈。 相应地，医疗机器人会成为未来医疗的“标配”几乎成为业内的共识。笔者近期接触到的多名投资人都表示，“医疗机器人代替人工或传统器械就好像早年汽车取代自行车一样，未来会变得随处可见。” 其实，早在1985 年，PUMA 260便成为了第一个吃螃蟹的“机器人”。研究人员借助它完成了机器人辅助定位的神经外科活检手术，标志着医疗机器人发展的开端。不过，中国也是到了近些年才有大量创业公司入局，处在一起“把蛋糕做大”的初级阶段。 那出现了三十多年的医疗机器人，为何会在近几年在中国迎来快速发展，有哪些行业变量? 首先，不少国家层面的政策都提出重点支持医疗机器人，将其作为我国工业4.0战略的重要环节;而分级诊疗的推进和基层医生的巨大缺口也成为了机器人研发的强劲动力。 另外，随着社会老龄化的加剧和疾病谱的演变，肿瘤等相关外科手术量或康复需求也会进一步提升。根据卫计委的数据，目前超过60岁的人口已有两亿多，预计2050 年我国60岁以上人口将占35%，成为世界上老龄化最严重的国家。而老年人群体又是疾病高发人群，慢性病患病率和住院率都远高于其他人群。医疗机器人很好地提供精准手术服务，缩短老年人术后康复时间，可以较好的满足需求。 从技术来看，以往国内往往是花高价使用进口机器人，市场被国外垄断。而近年来，国内各知名高研院所及企业加大研究，我国自主研发的技术逐渐成熟，包括人工智能，语音交互、计算机视觉和认知计算等，让机器人在医疗领域的各项运用变成了可能，各类公司纷纷涌现。 从支付端看，在医保覆盖范围及保险比例不断提高，高端医疗器械的国产化之路已经成为了趋势， 国家卫生部近期也已经颁布标准，其中也明确的要求三级康复医院必须配备等利好政策的不断催化。 从资金来源看，过去国产医疗机器人的研发主要得益于国家科技项目的支持，近几年开始有了资本的介入，成为资本追逐的热点之一。 国产医疗机器人距离“落地”，还有哪些难关? 不过，无论是哪个领域，中国的医疗机器人目前大多数仍处于研发或临床试验阶段，还未形成规模化产业。毕竟它们从实验室到商业化一般要经历创新研究的概念评估、初步研究结论的实验或者实验样机、临床研究和上市许可、生产、上市和市场培育5个阶段，这一过程往往会经历超过十年时间。其中业涉及了多个落地细节。 把产品做扎实 医疗机器人集医学、生物力学、机械学、机械力学、材料学、计算机图形学、计算机视觉、数学分析、机器人等诸多学科为一体的新型交叉研究领域。所以，能否闯过第一关，还取决于团队是否完整。 具体到技术层面，目前多数公司都还有许多的基础核心问题尚未得到完美解决，比如进行精细操作的一些新机理和新构型;比如柔性控制问题，针对柔性的多项介质的液体、软组织以及所带来的精准感控还没有解决;比如刚柔转换，运动的规划，多信息集成以及可视化和传感，怎样做到最全面的人机交互等等。 资本支持 医疗机器人的研发周期也非常久，一般长达6至10年，需要前期持续不断地投入资本。资金问题成为制约公司快速发展的一大瓶颈。据悉，目前许多主打医疗机器人概念的中小公司都面临融资难的问题。从投资角度来讲，机构们都青睐面向未来、准备上市、国际化的公司，其中自主研发能力尤为重要，若是不具备，即便是资本盛宴也很难“吃饱饭”。 与医院密切配合 研发需求是医生提出的，若要将医生的痛点变成技术的语言，再变成产品的语言，还需要长时间使用和反复磨合，提高其实用化和功能，更要以工程的角度看临床需求和技术问题。一位曾投资过神经外科手术机器人的投资人告诉笔者，“你没有足够的随访案例和临床试验，根本支撑不了产品的上市。” 操作标准制定 以手术机器人为例，操作起来是一项技术活，需要专业培训才能进行操作，达芬奇手术机器人的公司ISRG就拥有自己专业的培训团队。不过，即便算是走得比较快的，手术机器人也没有出台行业标准、国家标准，康复机器人离此就更远。我相信，随着参与者增多、资金持续涌入，市场形成闭环后，相关标准的建立就势在必行。 打通目标市场 目前业内的一个共识是要注意“模板市场”的力量，即以标杆医院作为试点，发挥示范效用。以手术机器人为例，大家普遍追逐大三甲;不过，在分级诊疗的趋势下，非三甲将成为未来外科手术的主战场，华志微创便提前做出了布局。至于康复机器人，随着民营性质康复机构的大量兴建，面向非公医疗体系会是其发展的关键。至于辅助机器人，医疗服务产业链越来越细分，“外包”成为行业显词，未来第三方机构或将成为其主要市场，像安瀚医疗就依托于美年大健康的检验网络，实现了大规模销售。 谁买单? 据悉，达芬奇手术机器人的价格在国外1000万元，在国内卖到2000万左右，这样的高价势自然是让医院和患者“望而却步”。目前因医保不能报销，手术机器人临床应用比例十分有限。目前《机器人产业发展规划(2016～2020年)》提出，通过首台(套)重大技术装备保险补偿机制，支持医疗机器人应用推广，但因缺少实际操作的细化规则，政策落实会有些许滞后;另外，中国政府着重在社区医院建立理疗部门，扩大医疗保险的覆盖范围，纳入康复治疗等等，将为康复机器人开推广“绿灯”。 能否赶英超美? 说到最后，国产医疗机器人逐渐落地的一个大背景是：与发达国家差距较大。据悉，国内从2006年引进使用第一台达芬奇机器人后，在很长一段时间内市场都被它高价垄断着(2000万元左右)，直到近几年国产机器人加入市场竞争，才让局面有所改变。本土化研发和生产而带来的高性价比优势将进一步提高患者的接受度，使市场呈现高增量态势，加上进口替代政策的持续加持，假以时日，国产医疗机器人也有希望“赶英超美”;若能突破技术局限，复制“达芬奇”的造富神话也不再是奢望。 结语 医疗机器人已经发展十几年，从产业周期来看，它正处于产业导入期，需求强劲、增速较快，未来将是一个非常大的产业。业内人士普遍认同，医疗机器人会在未来十年持续作为国内外科技研发和股权投资的热点，进入跨越式发展阶段：除了市场的壮大，更有功能层面的提升，包括拥有更好的人机交互体验，越发灵巧和便捷等。 而从整个历史进程上讲，医疗机器人作为一个新兴行业，目前大家都处于“婴儿期”。结合中国市场医疗资源供求不足、人口老龄化等情况，未来中国市场的体量会快速扩大;再加上政府医疗投入加大和医疗系统重组，“国产医疗机器人”的弯道超车也有希望实现。