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走進機器人：醫療機器人是干什么的？

摘要：目前的醫療機器人市場中，歐美企業占據了主要的市場份額。中國醫療機器人仍處于研發或臨床試驗階段，還未實現醫療機器人產品規?；?，在醫療機構的普及率也較低，但正努力趕上。 “手術時間一長，醫生難免會手抖。手術機器人能夠過濾抖動，避免給患者帶來的威脅。”北京和睦家醫院醫生朱剛坐在電腦邊，回放自己操作達芬奇機器人完成的手術：兩只微型機械臂從腹部小孔進入患者腹腔內，切除腫瘤。自1996年問世以來，在過去20年的時間里，達芬奇經過幾代更迭，一度成為醫療機器人的代名詞。如今，更多類型的機器人開始出現，在各個醫療環節輔助醫護人員更好地完成工作。點擊藍字查看醫療機器人精彩表演：開一次機就 3 萬費用的手術機器人到底有多牛！目前的醫療機器人市場中，歐美企業占據了主要的市場份額。中國醫療機器人仍處于研發或臨床試驗階段，還未實現醫療機器人產品規模化，在醫療機構的普及率也較低，但正努力趕上。走進機器人：醫療機器人是干什么的？機器人是自動執行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運行預先編排的程序，也可以根據以人工智能技術制定的原則綱領行動。那么醫療機器人則是指用于醫院、診所的醫療或輔助醫療的機器人，是一種智能型服務機器人，它能獨自編制操作計劃，依據實際情況確定動作程序，然后把動作變為操作機構的運動。醫療機器人是機器人，更是醫療器械。醫用機器人分類根據國際機器人聯合會（IFR）分類，醫用機器人可以分為手術機器人、康復機器人、輔助機器人、服務機器人四大類。手術機器人 ? 操作精細，傷口小，出血量少，用時短 ? 增加醫生視野，減少手部顫動 ? 減少參加手術醫護人員，降低成本康復機器人 ? 有效促進精神系統的功能重組，代償和再生 ? 有效緩解肌肉萎縮和關節萎縮 ? 優化了醫護資源輔助機器人 ? 可以感覺并且可以處理感官信息后給予用戶反饋操作的設備 ? 可以滿足患者、行動不便或老年群體對醫護的需求服務機器人 ? 常見的醫療服務機器人有醫用運輸機器人以及消毒和殺菌機器人 ? 幫助醫護人員分擔一些沉重繁瑣的運輸工作，提高醫護人員的工作效率 ▼醫療機器人上下游產業鏈政策推動，醫療機器人應用被廣泛關注自2015年以來，國家相繼發布一系列重要政策文件以推動中國制造的轉型升級，醫療領域作為重要的民生領域，對醫療機器人研發生產的支持也一直是各大政策文件關注的重點。 2015年5月 2015年5月，國務院發布《中國制造2025》重點發展醫用機器人等高性能診療設備，積極鼓勵國內醫療器械創新。 2015年12月 2015年12月，國務院發布《國家標準化體系建設發展規劃（2016-2020年）》開展生物醫學工程、新型醫用材料、高性能醫療儀器設備、醫用機器人、家用健康監護診療器械等診療設備領域的標準化工作。 2016年4月 2016年4月，工業和信息化部4部委發布《機器人產業發展規劃（2016-2020年）》實現在助老助殘、醫療康復等領域實現小批量生產及應用。 2021年，全球醫療機器人市場規模達207億美元全球的醫療機器人市場規模增長迅速，其中手術機器人規模最大，康復機器人增速最快，分支中外骨骼機器人將迎來爆發式的增長，訓練機器人和仿生假肢機器人等也將已較高的增速增長。 ▼全球行業市場規模 (單位：億美元) ▼不同分支市場規模(億美元) 美國在全球醫療機器人行業布局處于領先地位，亞太地區處于快速發展階段。 ▼全球醫療機器人市場份額分布圖自1985年Kwoh等采用PUMA500機器人作為輔助定位裝置完成首例腦部手術以來，醫療機器人已經經歷了29年的發展歷史。目前，全世界已有33個國家、800多家醫院成功開展了60多萬例機器人手術，手術種類涵蓋泌尿外科、婦產科、心臟外科、胸外科、肝膽外科、胃腸外科、耳鼻喉科等學科。 ▼2010-2017年國際醫療機器人銷售情況（單位：臺，億美元）隨著達芬奇機器人的火爆，帶動了國內醫療機器人行業的發展，新成立的公司增長明顯。但從整體上看，中國醫療機器人產業布局尚處于早期階段，上市公司多為跨界進入醫療機器人領域。世界市場：美國醫療機器人企業獨領風騷 ▼美國各領域醫療機器人代表性企業分析應用領域國家企業名稱發展介紹手術機器人美國 Intuitive Surgical 代表產品達芬奇外科手術系統。2000年7月11日，FDA批準了達芬奇手術系統，時期陳偉美國第一個可在手術室使用的機器人系統，目前已在全球安裝超過3600套系統。 Verb Surgical 成立于2015年12月，由谷歌母公司Alphabet生命科學部門Verily與制藥巨頭強生聯手創辦，該新公司將致力于開發機器人外科手術平臺。 Medtronic 公司成立與1949年，總部位于美國明尼蘇達洲明尼阿波利斯市，是全球領先的醫療器械公司，致力于為慢性疾病患者提供終身的治療方案。 Medrobotics 成立于2005年，總部位于馬薩諸塞州，獨家授權的Flex機器人系統，此系統與2015年7月通過了FDA的審批。 Auris Surgical Robotics&Hansen Medical 創立于2011年，目前總部在硅谷，之前主要專注于眼科手術（白內障）的微型手術機器人系統，目前更多專注于腔內手術。制藥機器人美國 Aethon 成立于2004年，總部在賓夕法尼亞州匹茲堡。自主移動輸送機器人，能夠攜帶大量的行李架、手推車、重達453公斤的藥物、實驗室標本或其他敏感材料。德國 Omnicell&Aesynt 創立于1992年，Omnicell被KLAS評為2015年最佳藥房自動化設備供應商。2015年，Omnicell同時收購了另外兩家藥房自動化供應商。 Innovation Associates 1972成立的工程/技術服務制造公司，20多年以后，它的主營業務完全轉移到了藥房自動化。如今，它已經成為藥房自動化領域的龍頭企業之一。外骨骼康復機器人美國 Ekso Bionics 成立于2005年，總部位于加州伯克利，是骨骼康復醫療機器人市場的領導者。 Barrett Medical MIT下屬公司拆分出，拳頭產品WAM是一款輕型高度靈活的帶反向力驅動機器人手臂。德國 RewalkRobotics 成立于2001，總部位于柏林，公司前身是Argo Medical Technologies醫療科技公司，該公司致力于制造可穿戴外骨骼動力設備，幫助腰部以下癱患者重獲行動能力。英國 Rex Bionics Limited&美安醫藥關注于研發、生產和商業化針對下肢功能障礙病人的外骨骼機器人的創新型公司。日本 Cyberdyne 2004年，日本筑波大學教授創立，產品HAL于2013年成為全球首個獲得安全認證的機器人外骨骼產品。是日本首家生產醫用及社會福利事業用機器人上市公司。瑞士 Hocoma&蝶和科技 2000年成立，總部位于瑞士蘇黎世。專注于智能康復機器人的研發，積極改善由于腦疾病、脊髓損傷和退行性病變引發的功能障礙醫院消毒機器人美國 Xenex 公司成立于2009年，總部位于德克薩斯州。通過摧毀可能導致醫院獲得性感染（HAI）的致命微生物來拯救生命并減少痛苦。遠程醫療機器人 Intouch Health 公司于2002年成立，總部位于加州。其開發的遠程醫療機器人可以給偏遠地區的病人或無法遠行的人提供高質量的卒中、心血管和燒傷方面的緊急咨詢。 VGo Communications&Vecn a Technologies 成立于2007年，提供視頻通信解決方案。陪伴機器人 Luvozo PBC 成立于2013年，總部位于馬里蘭州，公司專注于為提供高老年人和殘疾人的生活質量開發陪伴機器人。日本 Honda Robotics 本田公司研發，后續可以協助老人或臥病在床或輪椅的人料理生活。國內市場：醫療機器人市場份額占全球5% 隨著國內智慧醫療建設的發展和普及，初步估算2017年醫療機器人市場規模將達到1.13億美元，在全球市場份額占到5%左右。 ▼ 2014-2017年中國醫療機器人市場規模（單位：億美元，%） ▼2008-2017年中國各地區醫院醫療機器人引進明細(單位：臺) 機器人應用醫院名稱具體應用導診機器人合肥市第一人民醫院能夠清晰對醫院所有科室的位置、門診大樓地圖、219個常見病和癥狀對應的科室信息，以及51個常見問詢知識進行回答。達芬奇手術機器人南京鼓樓醫院截止2017年1月末，達芬奇機器人手術突破1000例上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院截止2017年2月末，胰腺中心完成了第1000例達芬奇機器人輔助手術。中南大學湘雅三醫院截止2017年1月初，達芬奇機器人手術完成了602臺配藥機器人上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院配藥失誤率為零，短短20秒左右就能把藥品送到10樓病房北京大學深圳醫院配藥時間短，智能輸液監測器、可穿戴設備等智能化設備康復訓練機器人襄陽市中心醫院借助機器人對病人進行科學、高效的康復訓練可穿戴智能康復機器人上海德濟醫院神經康復專科用于截癱或偏癱患者康復訓練下肢康復機器人西安仁濟醫院幫助腦卒中、顱腦損傷、脊髓損傷幸存者解決步行功能障礙問題。肺癌識別機器人安徽省立醫院醫學人工智能實驗室通過研讀肺部CT片識別是否有炎癥或癌癥，準確率超過95%。我國醫療機器人代表企業共36家截止目前，國內有36家醫療機器人的代表性企業，其中上市企業兩家，楚天科技和新松機器人。共12家企業獲得融資，融資總額大約在80140萬人民幣（由于機器人是實體行業，有18家企業未公布其融資情況，所以真實融資額會遠遠大于8億人民幣）。 01、全國28%醫療機器人創始人來自哈工大 ▼國內醫療機器人企業概況盤點 ▼超過28％的科研團隊和創始人來自哈工大當然除了哈工大，創始人來自清華有2家，來自上海交大的有3家，來自北京航空航天大學的有3家，但是這些與哈工大相比差距不小，于是我們帶著好奇，去探尋哈爾濱工業大學在機器人領域為何如此厲害？哈工大機器人實力哈爾濱工業大學有一個機器人技術與系統國家重點實驗室，是我國最早開展機器人技術研究的單位之一，其前身主體是1986年成立的哈爾濱工業大學機器人研究所。早在上個世紀80年代，即研制出我國第一臺弧焊機器人和第一臺點焊機器人。其他院校實力當然除了哈工大，北京航空航天的實力也不同凡響，北航有一個機器人研究所，于1987年由張啟先院士創建，是一個集教學、科研、開發為一體的研究實體。目前其醫療與服務機器人產品包括：小型模塊化骨科機器人系統、脊柱磨削導航及機器人系統、幕墻清洗機器人、數字化手術床、床椅一體化系統以及腦立體定向機器人。 02、全國輔助機器人占三分之一以上36家醫療機器人企業中，手術機器人有7家，康復機器人有11家，輔助機器人有12家，服務機器人6家。手術機器人手術機器人大類包括腹腔鏡手術機器人系、統矯形外科機器人系統、神經外科機器人系統、可操縱的機器人導管、及其他臨床手術機器人。根據《2016－2020年中國醫療機器人產業深度調研及投資前景預測報告》數據顯示，手術機器人占全球醫療機器人份額60％以上，占比最重。康復機器人在此次報告中，康復機器人企業占比較高，在31％左右。康復機器人企業的發展與人口結構與疾病模式的改變、利好政策、市場產品匱乏，急需借助智能康復產品有重大關系。目前世界上主要的康復機器人企業有Hocoma、Lokomat、Armeo、Erigo等，國內的企業，如廣州一康，他們的產品已經在市場上銷售了，產品主要包括上、下肢智能反饋訓練系統，通過實時模擬人體手指與手腕運動規律開發而成，具有手指屈肌肌力信號與伸肌肌力信號評估功能，同時既可以訓練手，也可以訓練腕部。輔助機器人本次報告的輔助醫療機器人企業占比33％，其實目前并沒有輔助醫療機器人準確的定義，此次盤點將膠囊機器人、輸液藥物配置機器人、輔助手術的機器人、虛擬助理、導診機器人等都歸納為輔助機器人。輔助手術的機器人：為確保手術精準，新松機器人可以實現人體上身多位置多角度的定位功能，并在磁定位傳感器的導引下避讓人體骨骼對進針的影響。在工藝設計上，醫療輔助機器人將機械人本體、熱消融設備、導航系統、診療床集成一體。機器人的研究是多學科交融的結果。輸液藥物配置機器人：隨著醫療技術發展，靜脈用危害藥物調配模式已經逐步從普通治療室調配模式發展到生物安全柜集中調配模式，到目前自動化設備替代人工的調配模式。衛邦科技自主研發的WEINAS智能靜脈用藥調配機器人主要針對危害藥物調配，她立足于解決臨床需求，用獨特的智能化技術平臺解決了目前臨床90％以上西林瓶、安瓿瓶調配，并支持多種溶媒及輸注模式調配。膠囊機器人：安翰自主研發的磁控膠囊胃鏡機器人對傳統的胃鏡檢查術進行了革命性的“不插管”創新，受檢者只需吞服一粒膠囊大小的胃鏡機器人，即可在15分鐘內完成無痛無創無交叉感染的胃鏡檢查，全程無需麻醉，檢查后膠囊機器人隨消化道排泄，一次性使用不回收。虛擬助理：基于云計算、IOE和Web3.0語義等先進技術，萬物語聯研發了具備自我認知學習能力、能夠像人腦一樣理解復雜數據并形成結構化知識的SEMIOE生物元引擎等一套認知技術，創建了領先世界同行業的完整的人工智能系統，專注為醫療智能設備連接、個人數據集管理以及健康知識運營領域提供產品、服務和解決方案。服務機器人在此次劃分中，服務機器人主要包括幫助護士進行輸液服務、配藥服務、體檢服務、情緒撫慰的企業和家庭看護、服務、陪護機器人。陪護機器人主要是輔助老年人、兒童生活。具有服務、安全監護、人機交互以及多媒體娛樂四大功能。中國的醫療機器人市場，從需求方看，醫療機器人行業需求空間大；從支付方看，支付主體目前是自費為主，保險支付占比在逐步提升；從供給方來看，醫療機器人有一定的技術壁壘，行業整體處在一起做大蛋糕的階段；從資本方看，投資界大熱，值得持續關注。因為需求方需要培育，支付方醫保支付較少，醫療機器人投資回收期較長，但是隨著銷售擴大規模效應等影響利潤率預計會逐步提升，我們也希望中國機器人能得到長遠的發展，盡快出現像“達芬奇”一樣的企業，這需要院?？蒲袡C構、資本、企業、政府多方的努力。

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