“外科手术机器人：用一种更接地气的方法解读智能医疗”

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现在最有名的例子是美国北卡罗来纳大学医学院的专家使用ibm的watson智能平台(注: watson是ibm的创始人thomas j. watson，watson平台是2880节点) 设计是回答人类语言自然表现的问题，分析大量的非结构性数据，分析具有自我学习能力，能够实时应对的计算机)，诊断1000例以上的癌症病例，结果99%以上的病例中watson与人类肿瘤科专家相同 患有急髓白血病的东京女性被医生判处死刑，watson在10分钟内阅览了相关的4000米厚的医学资料，提出了治疗方案救了她。 这件事震惊了全人类。

外科手术机器人领袖:达芬奇

1985年，美国人试图使用puma 560工业机器人辅助脑组织活检，从而正确控制神经外科活检。 这也是手术机器人的第一个雏形和探索。

到1994年，美国computer motion企业开发的伊索( aesop )反射镜机器人实现了比人类更准确、更一致的镜头运动，迈出了机器人微创手术系统开发的重要一步。 但是不能一个人命令手术操作。 只是“扶手”的电子机械手。

1996年，computer motion再次祭奠宙斯( zeus )机器人外科手术系统，试图用于微创手术。

第四代达芬奇的系统于年上市，在灵活性、精度、图像清晰度等方面提高了质量，企业在年下半年开发了远程注意和指导系统。

相对于普通外科手术，达芬奇手术机器人的首要优点如下。

1 .三维视觉可放大10-15倍，因此手术精度大幅度增加，术后恢复快，吻合好。

2 .创伤更小，扩大微创手术的指征，减少术后疼痛，缩短住院时间，减少出血量。

.增加视野的立场，减少手的颤抖，机器人的“内臂”比腹腔镜更灵活，可以以不同的立场在目标器官周围操作，和人类手臂一样，达芬奇的手臂也有肩、肘、手臂三个关节。 但是，人体的肩膀、肘、胳膊的活动立场非常有限，到达极限后必须重新调整动作。 达芬奇的三个关节可以上下左右自由移动。 最不可思议的是达芬奇的7自由度“endowrist”手腕，直径只有0.5-0.8厘米，但比人手灵活得多。 人的手上下翻转的立场最大为180度，而达芬奇的手腕可自由旋转540度，在狭窄的人体胸腔、骨盆中可自由弯曲、旋转，进行把持、切断、缝合、打结等动作。

这些优点使达芬奇的手术机器人能够在有限的狭窄空之间工作，能够比较有效地减少参加手术的人员，提高效率，降低人工费。

让我们详细看看达芬奇手术机器人的工作方法。 本质上，达芬奇的手术机器人模仿外科医生的手部动作，根据控制台的指令进入患者体内进行手术操作，实现精确的微创手术( minimally invasively surgery )，最大限度地减轻手术患者手术损伤带来的痛苦

因为达芬奇手术机器人的第一核心来自三项关键技术:自由移动手臂的endowrist、3dHD图像技术和控制台人机交互设计。 所以，本质上，达芬奇手术机器人最重要的核心还是医生。 因此，达芬奇的手术机器人实际上只能说是外科医生的辅助设备，因为它利用人工智能数据帮助医生更好地评价，不能代替外科医生的存在。 至少现在的技术不足以支撑无人手术。 但是，随着ai的迅速发展，这是完全可能实现的。

请记住电影《极乐空之间》中介绍的重要设备。 medbay智能医疗仓库只是患者躺着，智能医疗设备完成了扫描、诊断、治疗、修复的全部过程，重新启动身体，给新的你。 另一部科幻电影中，《普罗米修斯》也介绍了智能手术设备:完全自动化的诊断和手术平台medpod 720i，分为男用和女用两种，是为电影中的科技巨头维兰德企业发明的(为了真相，电影

达芬奇的手术机器人在手术界占有垄断地位，因此多年可以维持70%的毛利率，纯利率一直超过20%。 其理由之一是医疗机器人领域的高阈值和严格的fda批准( fda的监视系统有几个类别，其中手术机器人需要通过pma和510k的要求)。

例如，1994年开发了aesop机器人、1998年开发了高级zeus机器人的computer motion企业比isgr更早进入市场，但其产品没有得到fda的同意。 所以市场开放很晚，2003年被直观的外科企业收购了。 收购computer motion后，直观的外科企业像老虎一样展翅高飞，其构建的知识产权保护产生了很大的技术壁垒。

另外，对运营商来说，存在超高额的代替价格。 因为手术机器人需要特定的训练和后续的服务和附件，所以购买机器的医院会面临非常高的交换价格，希望之后更换机器人(当然现在只有达芬奇可以选择)。 所以，直观的外科企业锁定顾客实现销售的话，没有特别大的质量和技术问题的顾客不会放弃录用。 另外，对医生来说，学习这台机器也需要时间，一旦学习了操作方法后，适应其他机器也不容易，潜在地设置了技术障碍。

除了美国本土市场外，另一个大市场是欧洲市场，也是达芬奇最初开拓的市场。 在取得fda的510 k认证之前，达芬奇机器人取得了欧盟的ce认证，开放了欧洲市场。

达芬奇机器人以前做的手术有点集中在癌症和复杂精密手术上，自2000年开展第一个手术机器人前列腺癌根治性切除以来，北欧各国一半以上的前列腺手术都是由手术机器人进行的。 在美国，这个比例达到了83%，使用达芬奇机器人的前列腺手术成为了“标准术”。 对美国市场来说，欧洲市场还有很大的快速发展潜力。

特别有趣的是，达芬奇的手术机器人开发了特别的牛商业模式。 消耗品的智能锁定战略，确保了收入的连续性。 达芬奇手术机器人的机械臂是高价消耗品，采用时暂时安装在机器人上。 一个机械臂采用10次就不能继续采用，机器人会自动锁定，需要更换新机械臂重新启动。 臂的价格在美国是700美元到-3200美元，在国内大概是10万人民币，一台手术平均需要4根臂。 自2009年以来，企业部件和服务的收入超过了系统的销售收入，据观察，将来这种趋势将会持续下去。 这增加了患者的录用价格，但对直观的外科企业来说，是保证稳定营业收入的杀手级别的运用。

据统计，每次手术消费的消耗品价值700-3200美元。 每台手术机器人每年执行200个手术计算，每台机器人工具包的收入达到14万-64万美元，每台机器人每年可达到10万-17万美元。 这样推算的话，每台达芬奇机器人的经常收入将达到24万~81万美元。

二、复星医药( 600196，是股票吧) :达芬奇的中国代理商

现在，在中国等新兴市场，由于装机数量的限制，达芬奇的手术渗透率还很低。 在我国，达芬奇手术机器人是甲类大型医疗器械，国内任何医院都需要卫生计委直接批准，因此引进速度一直很慢。

2006年，中国人民解放军301医院引进了第一个达芬奇手术机器人系统，到2012年12月全国各地引进了59台“达芬奇手术机器人”，去年完成了11445例，历年共计22917例手术(数据来源于复星医药年报)

这里必须提到的另一个上市企业是复星医药( 600196.sh； 02196.hk )。

10年前，复星医药开辟了达芬奇手术机器人在中国的销售道路(过去达芬奇机器人在中国的唯一代理商是美中互利企业，去年2月复星医药与tpg合作以3.69亿美元收购了美中互利)。 布局前8年，复星医药对这个新概念的医疗器械一直处于投入阶段:他们通过不断投入医生的训练，使中国许多优秀的外科医学会采用和接受达芬奇手术机器人系统，并用它制作临床、科学复印件 现在医生训练的最近地点还是中国香港(大中华区唯一的训练基地在香港威尔士王子医院)，训练周期为2~3天。 但是前期的不懈投资，现在已经开始盈利，这样的效果更直接地体现在财务表现上。

根据复星医药公布的年报，截至去年12月31日，企业实现营业收入146.22亿元，扣除归属于上市公司股东的非经常性损益的净利润20.93亿元，分别增加16.02%和26.36%。 其中医疗器械代理业务收入增加18.23%，拉动这一业务增长的关键是达芬奇的手术机器人。

由于垄断的特点，达芬奇手术机器人在国内的第一个售价达到了惊人的2500万元，第二个售价达到了1800万元，这个机器人在美国的售价为1000万元/台，在韩国和日本也比中国便宜。 除了机器本体的价格高以外，消耗品和维护费用也极高，除了机器人手臂等消耗品的消耗外，再加上保险、维护等价格(约150万人民币/年)，达芬奇的手术费用分配给患者是非常昂贵的。 现在，国内采用达芬奇的手术费用大约追加了3~4万元，这些费用不能用医疗保险结算。

但是，即使如此昂贵，也可以从一个例子中看出中国市场的巨大潜力:根据制造商intuitive surgical的统计，浙江大学医学部附属第一医院连续获得世界单一机器人手术量冠军，达到惊人的888台 年9月11日，我院引进浙江省第一台手术机器人，在2年多的时间里，在泌尿外科、肝胆胰外科、胃肠外科、胸部外科、心胸外科、妇科、肾脏病中心等科全面开花，机器人24小时365天，机器人手术量迅速增加，长

三、博实株式会社( 002698，应该是股票吧) ( 002698.sz ) :达芬奇的追踪者

中国拥有13亿人口，14年就诊量为70亿次，与美国相比，医疗机器人的诉求空非常大。 在没有医疗保险支持的前提下，自主开发无疑是降低机器人手术价格的最直接手段。 比较昂贵的设备购买价格和稀有的购买指标有些机构开始了手术机器人系统的自主开发。 经过几年的摸索和共同攻势，手术机器人的国产化目标越来越接近。

但是，通常手术机器人的开发需要足够的资金和尖端的技术，整个研究开发涉及医学、生物力学、机械力学、材料学、计算机图形学、计算机视觉、人工智能、数学分解、机器人等多个学科。 入行需要数十年的技术积累和研究开发投资。 所以，国内打着人工智能旗号的医疗公司不少，但真正能得到的东西很少。

海军总医院和北京宇宙航空空大学共同开发的机器人系统cras是国内手术机器人系统的先驱，完成了第五代研究开发和临床应用。 该系统选择puma260、262机器人作为系统辅助操作的驱动器。

1997年5月5日，海军医院神经外科病房实施了中国第一个机器人手术，海军总医院和北京航空宇宙大学机器人研究所共同开发成功的第一个医疗机器人是在两位医生和一位计算机专家的共同指令下第一个立体定向头

但是达芬奇系统的真正追踪者是博实股份，年5月12日博实股份( 002698.sz )成立了全资子公司，投资微创外科手术机器人和智能仪器项目，博实股份是新投资设立的全资子公司人民币2000万元的预约思

这次投资的目标是微创外科手术机器人和智能仪器完善的项目，即项目所有研发、试制、产业化前沿准备和批准、未来产业化利益以及所有知识产权和专有技术等完善的项目投资。 根据这次投资协议，思哲和医疗收购了项目团队拥有的苏州康多机器人的所有权，康多机器人将成为思哲和医疗的全资子公司。 (注:苏州康多机器人企业致力于医疗机器人高端装备的研究开发，是目前国内专门研究开发医疗机器人系统及其辅助产品的高新技术公司。 企业在医疗装备行业与国内多家科研院所和医院长期合作，具备良好的研究基础和医工交叉合作平台，按照医工融合的思路从技术层面整合医疗机器人和医疗装备相关标准、检查、实验、训练和服务功能，海恩

思和医疗项目组以杜志江为领导，专业开发微创外科手术机器人、康复机器人、系列化机器人手术设备等高端外科手术设备和智能医疗设备。 项目团队中有博士、硕士几人，包括国内一流的机器人专家团队、临床专家、医学博士，学科齐全。 项目小组瞄准外科临床的实际诉求，开发了两种具有自主知识产权的微创外科手术机器人和系列化机器人手术设备。

经过第一代原型的完整性，生物动物实验的持续验证，目前第二代原型产品的定型化完成，进入型号检查。 申请临床实验许可证后，开展临床实验。 如果顺利的话，需要2~3年才能取得医疗器械产品的注册。 产品验证成熟后，直接竞争对手是美国达芬奇的医疗机器人。 将来可提供腹、胸、骨盆外科手术的全面处理方案，涵盖普通外科、胸外科、泌尿外科、妇科等10种外科手术科类。

新三板公司天智航( 834360 ) :北京天智航医疗科技股份有限公司是国内唯一专业从事骨科医疗机器人产业化的企业，国内第一家成功开发具有完全自主知识产权的骨科机器人产品，年获得产品注册许可证，国内唯一，世界 年以来，天智航的骨科机器人已经应用于中国十多家医院，完成了约200台手术。 企业第三代骨科手术机器人“天獭”是国际上唯一能开展创伤骨科、脊柱外科手术的骨科机器人系统。 (比较硬组织的操作机器人中，现在以色列的mazor、法国的medtech也有骨科机器人，但天智航的机器人定位精度高，具有实时跟踪功能，具有全创伤全脊柱手术的能力，技术领先世界。 )天智航的gd-2000机器人现在是540万人民币。 最新的医疗机器人phecda (与脊柱外科微创手术比较)正在等待cfda的批准。
北京柏惠维康科技有限企业:目标是由刘达教授于去年8月成立，推进remebot系统的商业化。 remebot是立体定向神经外科手术机器人系统，包括六轴机械臂和ct/mri视觉成像系统，医生可以进行更准确的神经外科微创手术。 remebot是王田苗教授及其团队于1998年在北京航空空宇宙大学开发的。 remobot在本世纪初完成了临床试验，完成了第一次远程手术，但由于资金和知识产权的问题，该技术没有商业化。 年，cfda收到柏惠维康企业允许生产和发布第六代remebot系统的申请，预计该批准程序将于年完成。

妙手s :年4月，天津大学、中南大学等共同开发的微创外科手术机器人系统“妙手s”成功完成了8例手术(包括胃穿孔修补术、阑尾炎切除术( 3台)、右半结肠切除术、胆囊切除术等)，“妙手s”由天津大学开发 第一，采用微创手术器械多自由度线传动解耦设计技术，处理运动耦合问题，进行固定、防滑、防松，有利于精度保持。 二是实现来自操作手的可重构布局原理和实现技术，使机器人的“手臂”更轻，以适应手术的需要。 第三，采用系统异体同体控制模型构建技术处理了立体视觉环境的着手眼器械运动的一致性。 现在申报国家科学技术计划，目标是在5年内实现手术机器人的产业化。 与达芬奇的手术机器人相比，国产手术机器人的价格是“平民”，预计比普通手术贵3000元左右。

nsrs :香港理工大学成功开发了世界上第一个内置马达的外科手术专用机器人系统nsrs。 这项研究利用香港大学李嘉诚医学院的外科临床经验，成功地进行了动物实验。 该技术预计两年后进入临床试验，最快将于2019年上市。 该系统内置电机驱动机械臂，可以通过单一切口或自然腔道进入人体进行各种腹腔或盆腔手术。 该系统准确发挥作用，提供了良好的力量反馈，为微创外科手术行业翻开了新的一页。

结语:

医疗机器人是数字化高端医疗器械的重要组成部分，迅速发展极为迅速，潜力巨大。 根据美国市场研究咨询机构transparencymarketresearch企业的最新报告，世界医疗机器人市场每年将达到40亿9300万美元，年复合年平均增长率将达到12.6%。 北美市场在年全球市场上依然是一个人( 48.0% )，但从亚太地区到年的cagr被规定为15%，被认为是比其他地区显着高、增长最快的市场。

手术机器人在整个医疗机器人市场中占有最大的部分。 根据grand view research、inc企业的调查，在去年的医疗机器人市场上，手术机器人占65.0%。 据winter green research介绍，年度手术机器人的市场规模约为32亿美元，年度手术机器人的市场销售额达到了40亿美元。 报告显示，目前北美市场是目前最大的市场，但由于政府医疗投入增大，医疗系统重组和人们对微创手术的意识增强，未来市场的重点将转向亚洲市场。 同时，随着新一代设备、系统和仪器的发布，手术机器人从现在的大型开放手术开始，涵盖了身体的微小部分。 预计2021年将达到200亿美元。

在我国，根据研究机构gcis的年度调查报道，当年中国医疗机器人市场价值为7.91亿元，比去年增加了34.4%。 预计到2021年，医疗机器人行业的价值至少将达到22亿元。 从外科手术到康复，机器人似乎已经准备好改造中国医疗护理产业的方方面面。 机器人重建二次护理和三次护理，甚至一次治疗，家庭和社区护理。 在一家高端医院，外科机器人开始支持外科手术，使手术更准确，创伤更小。

随着医院不断(根据政府政策)升级自己的康复医疗设备，康复机器人的销售额也大幅增加。 但是医疗机器人产业在中国依然是新兴产业，许多国内企业仍处于产品开发和临床试验阶段。

将来外科手术机器人和人工智能的深度学习紧密结合，处理了灵活的控制、精确的感觉控制等重要技术问题后，也许真的可以实现精确的自主全自动手术。 那时，外科医生可能真的只能要求别的职业。

(注:本文中相关企业不构成投资建议！ ）

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副本来源:微信公众平台港股那一点