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国产手术机器人如何弯道超车?南京某医院直播手术机器人做手术

最近,南京医科大学第二附属医院举办了一场非常特别的直播,由主刀医生通过手术机器人来实施前列腺微创手术,手术全程在线直播,吸引了上万名专业人士在线观摩学习。

你可能不知道,现在手术机器人已经广泛应用在手术当中,比如腔镜类手术、骨科手术、血管手术等等。其中腔镜类手术是手术机器人最重要的应用场景,占了60%以上。前面说的前列腺手术就属于腔镜类。

人体体腔内部结构复杂、血管密布,传统的手术器械容易对人体造成额外伤害。而使用手术机器人,医生不直接操作器械,只是在控制台上做出手术动作,这个动作由数字传感器传递给手术机器人的机械臂,再由机械臂来为病人实际操刀。这个过程类似于玩家通过游戏手柄来操控人物做出动作。

机械臂的运动比人手更精密,可以达到0.05mm的移动精度,并且更稳定,不会有意外的抖动或者压力不均,器械旋转的自由度也更大。这就可以大大提高手术的成功率,同时把手术创伤降到最小,手术时间缩短一半以上。

目前,手术机器人正在国内医院快速普及,2021年中国手术机器人的市场规模达80亿元,预计到2026年会增长到265亿元。在国内创投圈,手术机器人是热门赛道,2021年全年,融资规模过亿的国内手术机器人公司超过10家,融资总额超过50亿元,目前已经涌现了天智航、微创、精锋、术锐等一批领跑者。

不过,所有这些国产品牌加起来,只占了国内手术机器人市场不到15%的份额。国内市场目前仍然是国外品牌的天下,其中,美国的“达芬奇”手术机器人一家就独占了60%以上的市场份额,处于垄断地位。

2006年,北京301医院引进国内第一台达芬奇手术机器人。在那之后的十多年间,达芬奇没有任何国内竞争对手,这给了达芬奇在国内不断提价的勇气。国内进口一台达芬奇手术机器人要2000万元,这个价格远高于达芬奇的全球均价。

这还不算完。达芬奇的机械臂是高端耗材,每条机械臂的价格是5万元左右,但使用10次之后就必须强制报废。每次手术会使用3—4条机械臂,这样算下来,单次手术光是耗材成本就要一两万元。在达芬奇厂商的总营收当中,耗材收入超过了一半。

现在,国内厂商的人马正在集结,他们想从达芬奇垄断多年的地盘里撕开一条口子,该从哪里突破呢?最容易想到的办法,也是国产品牌屡试不爽的法宝,就是价格突围。比如,国产手术机器人“妙手”,价格是达芬奇的一半,也就是1000万元左右,甚至还有品牌推出了低至三四百万元的手术机器人。按照制造行业的经验,如果你的产品质量能达到一线大牌的70%,而价格只有它的一半,那么,走“大牌平替”策略是行得通的。

但是国内厂商很快发现,这一招在医疗市场不灵。在医疗市场,性价比并不是客户考虑的关键因素。人命关天,医院宁愿多付一倍的价格,来保障更高的手术成功率;更高的手术成功率有利于进一步提高医院的声誉,从而有更多的病患慕名而来,医院很快就能收回设备成本。对医院来说,只要承担得起,买最好的设备才是理性选择。

眼看价格策略走不通,国内厂商只能从技术上寻找突破口。达芬奇手术机器人在2001年投入临床应用,在20多年的时间里积累了超过2000项专利,构筑起牢固的技术护城河,国产手术机器人很难在短期内正面突破。

更麻烦的是,达芬奇的很多专利不仅仅是一种技术,它还跟医生的临床操作习惯牢牢绑定在一起。举个例子,医生在手术中想放大看某个局部,他可以操纵机械臂上的镜头稍稍抬高一点,就好像我们拿放大镜看东西时,稍稍抬高一点可以放得更大,这符合人的日常习惯。

但是,这个设计已经被达芬奇申请了专利,其他机器人就不能再采用相同的设计。如果想要放大局部,只能设计其他动作来实现,比如让医生身体前倾,这就要求医生改变临床操作习惯,带来额外的成本。达芬奇有大量这种涉及临床习惯的专利设计,这是比单纯的技术领先更加难以突破的壁垒。

你看,低价策略走不通,技术研发上又面临专利围堵,国产手术机器人还有突围机会吗?机会永远都在。算下来,国内厂商至少有三个弯道超车的契机:

第一,从市场看,达芬奇的傲慢,给国内厂商留下了市场空隙。

达芬奇在中国市场销售的是多孔手术机器人,也就是每次手术需要在病人身上开2个以上的孔,由多只机械臂同时进入。而更先进的、创口更少的单孔手术机器人,并不在国内市场销售。这就给国内厂商留下了机会。前面说的南京医科大学第二附属医院的直播手术,就是用的国内厂商“术锐”自主研发的单孔腔镜手术机器人。

第二,从技术看,达芬奇在现有技术上的领先优势,可能成为它技术迭代的障碍。

最近几年力触觉反馈系统的发展突飞猛进,但达芬奇并没有把这个领域的最新技术融入它的产品。达芬奇机器人主要依靠视觉反馈,也就是,医生看着投在屏幕上的体腔内三维图像,来操作机械臂。但是,医生感受不到机械臂触碰人体组织时的力道,不知道轻了重了、到没到位;以及人体组织的触觉,比如粗糙还是光滑,有没有弹性等等,医生只能凭经验猜测,力触觉反馈系统可以补足这个短板。

不过,达芬奇认为自己目前的视觉反馈系统足够先进,也足够用,暂时没有把力触觉反馈系统纳入机器人设计。这一点,就像特斯拉押注视觉传感器而拒绝激光雷达一样。其他厂商正好可以在这一点上突破。目前,国产手术机器人图迈、日本手术机器人Hinotori都已经配备了力触觉反馈系统,可以让医生感受到机械臂传回的压力和触感。

第三,从基建看,有一个专属于国内厂商的机会,就是5G的普及。

说来很有意思,达芬奇手术机器人技术,是来自1990年代美国国防部的一个研究项目。当时,美国国防部召集了几位顶尖的远程机器人专家,想让他们研发一款能够让医生远程为士兵做手术的机器人。

研发出来之后才发现,这款机器人根本没办法用于远程手术。原因是,网速太慢。那会儿没有5G,网络信号的时延让医生根本无法完成精确的手术操作。后来,这几位专家干脆把这项技术拿去创业,变成民用的达芬奇手术机器人,而远程手术的尝试停止了。

现在,中国作为5G设施最完善的国家,通过手术机器人进行远程手术,让偏远地区的患者接受一流专家的手术服务,正在成为现实。5G远程手术机器人领域,是一片已经打开了技术约束天花板、而尚未开发的蓝海,这是国内厂商弯道超车的绝佳机会。

国内手术机器人,终于等到风来。

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