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魂斗罗归来伙伴怎么获得:一文說說醫用機器人及其產業研發

魂斗罗归来手游贴吧 www.hevua.icu 2016-11-01   瀏覽量:  文章來源: 未知

核心提示:2016年10月29日-30日,由世界醫療機器人協會(MRS)主辦,ROBO醫療機器人研究所承辦的世界醫療機器人大會于在中國深圳召開

  2016年10月29日-30日,由世界醫療機器人協會(MRS)主辦,ROBO醫療機器人研究所承辦的世界醫療機器人大會于在中國深圳召開

  據 BCG 波士頓咨詢數據,截止2016年1月,全球醫療機器人行業每年營收達到 74.7 億美元,預計未來5年年復合增長率能穩定在15.4%;未來將形成萬億的產業鏈。

  一文看懂醫用機器人及其產業發展

  本部分選自雷鋒網,為孫立寧教授在2016年世界醫療機器人大會的會前會的演講,報告題目為:《醫用機器人及其產業發展》。孫立寧為ROBO醫療機器人研究所所長、機器人技術與系統國家重點實驗室(哈工大)副主任、國家杰出青年基金獲得者、長江學者獎勵計劃特聘教授、國家萬人計劃領軍人才。

  機器人的應用少不了醫療,甚至很多人認為,相比家用機器人,醫療機器人的普及會更加迅速,因為其使用環境更加可控,所得效益也更加明顯。那么醫用機器人發展到什么樣的程度了,又會有怎樣的趨勢,面臨怎么樣的挑戰呢?

  目前,醫用機器人不僅在國內,在國外也有很重要的戰略地位,受到政策上的支持。國內出臺的《中國制造2025》白皮書中,就指出會重點發展影像設備和醫用機器人等高性能診療設備;《機器人產業發展規劃(2016-2020年)》中也將手術機器人列為機器人中的十大標志性產品。

  在國際市場,根據波士頓咨詢的預計,現在每年醫療機器人的營收是40億美元,2020年將達到114億美元;而醫用機器人公司直覺外科在2014年的營收就達到了21億美元。

  如下圖所示,目前醫用機器人主要涉及機器人、微納、3D及信息等,覆蓋了診斷與監測、遠程醫療、康復等9信領域。

  至于為什么會有如此大的和發展速度和市場,孫立寧指出,是因為相對于工業機器人,醫用機器人擁有高性能與高附加值。目前最著名的達芬奇系統價值2000萬左右,而工業機器人一般僅20萬元。

  何謂醫用機器人?

  那么如何定義醫用機器人的內涵呢?

  孫立寧認為,它應該是醫療器械,但又不同于醫療器械。它能夠輔助醫生,擴展醫生的能力,智能水平也會不斷增長,同時也要滿足以下三個方面:醫用性、臨床適應性以及良好的交互性。這樣,醫用機器人就與傳統器械完全不一樣了。

  在提供這樣的功能中,醫用機器人又主要分為以下幾類:

  外科手術機器人

  放療機器人

  康復與助老助殘機器人

  醫院用非治療類機器人

  以及,機器人化醫療裝備

  國外主要醫用機器人

  國內主要醫用機器人

  就目前來說,手術機器人占比最高,在六成以上;其次是放射性手機機器人,占比約兩成。

  而得益于醫用機器人的快速增長,未來商業機器人會取代軍用機器人成為第二大機器人市場(思考題:第一是誰?),市值達到170億美元。

  一個案例:達芬奇機器人

  要說最成功的醫用機器人,當屬達芬奇手術機器人。這家公司自1995年成立以來,基本可以說是一直走在醫用機器人的前列。所以孫立寧也將其作為這一領域百年發展的案例。

  總體來看,醫用機器人的百年歷史自1901年起步,在1987年后逐漸往自動化方向發展。2000年達芬奇的微創腹腔鏡手術系統通過FDA認證,從此開始強勢發展。最初的達芬奇機器人售價3100萬,現在已然降價不少,但仍舊昂貴,全球共3700多臺,美國占了2344臺。

  演講途中,孫立寧還展示了達芬奇機器人做手術的過程,其中機器人在人體內靈活穿梭,穿針引線,就像人手一樣

  目前醫用機器人已經得到了大范圍的認可。對達芬奇機器人的追捧從資本市場上也可以看出來,其所屬公司直覺外科在上市時股份僅8美元,但2016年一度達到623美元。

  醫用機器人發展的趨勢與挑戰

  從達芬奇機器人上可以看出,醫用機器人是高技術帶來高產值,具有技術門檻高,研發周期長,風險大,跨越多學科等特點。所以,孫立寧認為,需要有“政產學研醫資”的長效機制,國內醫用機器人才能得到更好的發展。具體而言,其趨勢與挑戰包括以下幾個方。

  醫-工結合

  互聯網公司喜歡談“用戶體驗”,醫用機器人也適用于此,不過這里的用戶指的是醫生,是他們在使用機器人進行手術,角色十分重要。

  孫立寧認為的醫-工結合主要流程如下(見上圖):由醫生提出功能需求,安全性要求及手術方式與過程等;然后由技術人員明確需求后,確定設計輸入,規劃實現方式,形成工程語言;再然后是雙方結合方案論證,不斷修改與迭代。做出方案后,還要進行技術測試,醫生測試與評價修改。

  孫立寧提到,醫用機器人的開發往往要經過數年,整個過程“很累”。但正是從這里,他體會到需要醫生的重要性。

  發展趨勢:技術創新

  孫立寧認為,未來的醫用機器人肯定是創傷越小越好,要做到簡單、安全、集成,并且適合醫生操作的習慣。

  達芬奇機器人的發展也經歷了波折與困難,早期是使用主控制臺(主操作手),配備臂系統,但未來會是直接控制,做到主從一體化,更小更方便。

  具體而言,做到主從一體化會面臨下圖中的問題。它會需要器械更微小更靈活,需要先進的設計與制造。而且做到醫生直接控制時,人手會顫動,這又怎么來解決呢?這都是需要考慮的問題,現在還沒有明確的答案。

  他提到的第二個發展方向是從微創到更微創,以及從微創多孔到微創單孔機器人等。這方面有直覺外科,加拿大的Titan公司,以及國內的上海交通大學等在研究。這里面臨的問題則主要體現在兩方面:一是機器人尺寸過大,因為離散關節制約著系統尺寸;二是集成化不足,制約多自由度末端器械集成。

  另外還有柔性機器人也值得關注。人體結構復雜,受限于體內的狹小空間,柔性機器人的操作會更便利。

  標準制定與監管

  最后,孫立寧談到了醫用機器人的標準制定與監管等問題。醫用機器人由于其嚴肅性,應用的過程必然十分復雜。2014年的《醫療器械注冊管理辦法》公布后,先產品注冊、后生產許可的監管模式,也為醫用機器人的普及輔平了道路。

  另在此次大會安排的主題環節中,來自瑞士洛桑理工學院(EPFL)洛桑理工大學機器人實驗室主任、瑞士技術科學院(SATW)院士、IEEE頂級期刊審稿人 Hannes Bleuler 教授給指出單孔手術機器人是下一代手術機器人開發及臨床應用方向,雖然難度大,但市場潛力巨大,手術機器人將成為每個手術室的標配。另外,機器人的遠程操控技術在醫療領域應用將有效解決遠程醫療中遇到的問題,減少醫療的城鄉等地域差異。

  會上,中山大學孫逸仙紀念醫院泌尿外科主任、中華醫學會泌尿外科學分會候任主任委員黃健介紹,醫療機器人在我國發展迅猛,截至10月28日,全國共裝機59臺,完成手術35273例,其中泌尿外科手術占比超過2/5?;魅俗鍪質跏俏蠢聰執飪頻姆⒄狗較?,但目前仍存在很多不足。

  為什么要引入機器人做手術?黃健認為,傳統開放手術對患者創傷大,難以暴露深部器官;腹腔鏡手術器械靈活性受限,而且手術者容易職業疲勞。在這種情況下,引入機器人就非常必要,它可以做非常復雜的微創型手術,觸及一些很難到達的身體部位,還能避免因醫生疲勞而產生的顫動等。

  “當前,美國研發的達芬奇機器人之所以手術做得好,主要是其‘看得準,夠得著,做得穩。’”黃健說。

  盡管如此,在黃健看來,達芬奇手術機器人也還只是在模仿外科醫生的手,仍有很多不足,如笨、鈍、粗、少、離等。笨,是說其只是一個機械臂,就像提線木偶,需要醫生去控制;鈍,主要指沒有觸覺,與人手不同,不能分辨是正常的組織還是腫瘤;粗,是說切口創傷很大,做腹腔鏡手術,3—5毫米的孔就可以進去,而機器人現在要8毫米;少,達芬奇現在只有3個機器臂,可以轉換的器械還有限。“最主要是離,手術者和患者、助手是分離的,遠程操控手術,用于軍用、航天很好。但平時做手術,醫生在深圳,病人在北京,病人會覺得很不安全,而且萬一在操作中網絡斷了,或者出現其他突發情況等,反而是一種風險。”黃健強調。

  黃健希望新一代的手術機器人能“有思維、看得透、摸得著、體形小、手腳多”,具有人的思維和記憶能力,可以制定手術方案、手術步驟及方法,在手術過程中對危險操作發出提醒,真正做到靈活、靈敏、微創和智能。

  許寧:《醫療設備從研發到生產的實踐》

  選自雷鋒網,許寧,ROBO研究所高級顧問,具有27年中外醫藥器械產品從業經驗。

  在正式演講之前,許寧首先做了如下的開場白:

  “從業多年以來,我看過了太多的醫療器械項目,也就是我們今天說的醫療手術機器人,能夠從實驗室走到臨床的非常有限,最終走向市場的就更少。醫療機器人要從實驗室走向市場,這是一條很漫長的路,要考慮的事情也非常多。今天我就從工業的角度為大家分享一點我在這方面的看法。”

  在后面整個的分享過程中,許寧主要從如下四個方面做了重點闡述:

  醫療器械產品發展的基本環節

  許寧表示,目前國內外醫療器械機器人的主流發展流程基本類似。從研發、生產到上市銷售,總體可以分為如下的幾個部分:

  1.創新研究的概念評估

  2.初步研究結論的實驗或者實驗樣機

  3.臨床研究、上市許可

  4.生產

  5.上市

  6.售后服務

  醫療器械產品的評估要點

  關于醫療器械產品的審查和評估要點,許寧給予了非常高的優先級。

  他說:

  “首先要保證評估團隊的組成,這里面不但要有軟件、硬件和系統集成的研發人員,市場人員和生產代表,更要有法律法規,認證許可,以及專利申請使用方面的專家,缺一不可。”

  許寧表示,現在大部分的醫療器械都是在現有產品基礎之上的改進和再創造,業界已經很少見那些從0到1的,真正具有創新力的成果了。在這種情況下,在真正開始研發和生產產品之前,就更要對國內外的市場進行非常詳細的分析,對核心的技術和專利做多方的調研,要保證專利的使用和生產的許可等方面萬無一失。

  另外,現在許多人都在說要做最好的醫療機器人品牌,要做行業第一,若干年年之后要IPO要上市等等。許寧認為,有這個理想是好的,但是首先要明確產品的市場定位,企業的發展策略,方向要清晰。

  以達芬奇機器人為例,2013年他們的研發投入是1.67億美元,2014年1.78億,2015年1.97億,呈現了逐年上升的態勢。但是他們的產品在2000年就已經通過了美國相關部門的審查和批準,到現在已經16年了。

  許寧說:

  “對于已經上市的產品,還在持續的研發,并且投入的力度越來越大。這對我們做產品的人來說,要對它有個全面的分析和認識,不能簡單的只看到人家的科研成果,而不去看人家背后的發展策略。”

  要對客戶需求和市場?;塵次分?/p>

  現在大多數做產品的人都知道要以客戶和市場的需求為導向,但實際上只有很少一部分人能真正做到,許寧為我們分享了他的心得。

  許寧表示,不能盲目聽從客戶的需求,客戶今天想要這個,明天又要那個,他們的真正需求可能連自己都不清楚。也不能聽研發人員的,更不能從互聯網或者別的途徑道聽途說,胡亂猜測。而是要做充分的市場調研,要注意調研的方式和覆蓋的范圍,要注意調研對象的代表性,要注意病人和醫生的感受。

  許寧強調,因為這里討論的是醫療機器人,因此要特別注意特定的手術流程和方法,要按照醫生現有的行醫方式去配合,不要意圖改變醫生現有的習慣,更不要妄圖改變整個市場。

  另外,許寧提醒大家一定要注意“模板市場”的力量。比如一個廠商把醫療機器人放在了一家有名的醫院作為試點,那么隨著時間的推移和機器人行醫次數的增多,這種示范效用會非常厲害,甚至比花幾百萬甚至幾千萬去做推廣要有用得多。

  關于生產和執行方面的其他問題

  在生產和執行方面,許寧從自己在國內外多家醫療企業多年的從業經驗出發,為大家分享了自己認為需要注意的關鍵問題。

  在工廠生產方面,許寧表示:

  “從研發立項階段開始,我們就要有一個清楚的認識,最終機器人是要從工廠走向市場的,而不是從實驗室。”

  在這種前提下,許寧認為從研發時就要考慮材料的問題,供應商的資質問題,零部件的品控問題,生產的技術是否成熟,是否具備量產能力的問題,以及產品生產出來之后怎么檢測,怎么保證質量安全。

  許寧表示,機器人要走向市場,就要符合一系列的認證標準、規范和許可,因此在立項之前就要對這些內容有詳細的研究。例如目前美國FDA批準的,機器人可以開展的臨床手術范疇就只有幾百種,如果最后生產出來才發現機器人根本不在這個范疇內,就會白白浪費了資源。

  另外,許寧還分享了業內關于醫療器械維修的“秘密”。他表示,目前大部分的醫療器械公司,其總收入的至少三成以上都是來自于售后維修,而不是新品銷售。這就意味著,廠商要盈利,要生存下去,就必須從研發階段就開始考慮后續怎么??榛?,怎么修理和維護,這就對研發提出了更高的要求。

  最后,在專題研討環節,許寧為醫療機器人行業從實驗室走向市場提出了自己的看法。他說:

  “我們應該找到一些特定的手術類別作為突破點,讓手術機器人作為醫生的高級助手,而不是完全替代醫生,這是目前比較實際的一個發展方向。這種方式風險更低,而且容易把控,一方面充分發揮了手術機器人的優勢,減輕了醫生的疲勞和失誤幾率,另一方面也為將來手術機器人更大的發展奠定了一個堅實的基礎。”

  醫療機器人的研發與產業化發展務必遵循七點原則

  本部分選自動脈網

  醫療器械誕生過程是產品創新研究、實驗、臨床研究、生產、上市。ROBO醫療機器人研究所高級顧問、前GEHealth中國區副總裁許寧在2016世界醫療機器人大會會前會上表示,國內醫療機器人的研發與產業化也要走引進、學習、重復、復制、改進、再創新的道路。同時,在這條路上要注意有效專利和商業技術機密的?;?、要注意滿足市場的需求、注重安全、考慮產品的可生產性、高效的管理人才。

  有效專利和商業技術機密的?;?/p>

  公司在研究機器人的時候,會涉及到很多的核心技術,包括機械臂力、核心算法、柔軟度、自由度、3D系統等。公司應該花大力氣去研究,尤其是我們和國外通過資金購買、技術入股的合作,更要把專利的問題研究好,如果研究不透,我們連基本的法律保證都沒有。

  商業機密和專利大多時候是連接在一起的。有時候專利并不能直接告訴你它的價值,而商業機密會很清楚的透露商業價值,更加直觀。現在市場的大公司尤其是美國,像蘋果、達芬奇等等,把商業機密?;ぷ魑返卻笫呂醋?。這是有道理的,我國已經出現過很多關于這種事情的教訓。

  注意滿足市場的需求和規律

  醫療機器人創新公司產品的研發要以市場和客戶的具體需求為導向,避免發展了一個偏離方向的產品。但多人有誤區,市場需求不僅僅是今天客戶提出一個要求,去滿足它,明天另一個客戶提出另一個需求,又要去滿足它。而是要加上工程師的體驗,工程師在實驗室對產品的暢想,再收集互聯網上的信息,集多家之言。

  另外,醫療機器人是應用于患者的,多考慮患者的體驗。醫生是醫療機器人的使用者,創新公司要找醫生訪談,而且不僅是找北上廣這些三甲醫院的醫生,我們也要考慮西部偏遠醫生、社區服務中心醫護人員的意見。從多個維度來設計產品,不要閉門造車,也不要偏聽偏信。

  公司要保留對市場的敬畏。我們的產品是服務于醫生的,不要總想著顛覆什么。在生產的過程中要考慮耗材,成本,售后維修收入比例等。成熟的機器人公司維修上的收入一般占30%左右,高的達到50%。所以在產品的設計的時候要考慮這些問題。

  注重安全

  機器人進入醫療領域最難突破的技術難點是安全,就是保證醫生的安全感和患者的安全性。從原來的開放性手術到內窺鏡手術、現在的機器人手術,對于一個主刀醫生來說,從原來的直接看,到從鏡子里看,到現在的機器人。醫生的最大的挑戰是感官的缺失,包括視覺的缺失,觸覺的缺失,感知的缺失。

  這個挑戰造成了一些的醫療事故,但是并沒有報道出來。目前主流的解決方案是用逆反饋方式,但是這種方式對技術的要求很高,尤其是傳感器技術。它需要傳感器夠準確,足夠小不能進人體內。以及溫度、濕度等參數的要求,加上成本問題,整體實現是很難的,現在還在研究階段。

  但是也不用過于灰心,醫療機器人類似于飛機塔臺指引技術,機器人的醫療事故的出事率和飛機失事概率差不多,甚至更低,所以大家也要放寬心。

  考慮產品的可生產性

  企業創辦的最終目的是盈利,我們在追究產品完美的同時,也要考慮產品的部件、可操作性、可生產性,生產過程是否能得到驗證和轉移。是一年生產一臺,還是一年生產100臺,這對工廠挑戰很大,也關乎企業的生存。最明顯的例子就是錘子手機,以前錘子手機追求設計,沒有考慮工業化生產問題,導致產能不足,沒有達到盈利。

  最近錘子新品發布,考慮到了這個問題,在追求品質的同時考慮了產業化,效果就有所改善。總之,對部件質量的控制,還有產品穩定性的要求,是我國醫療機器人規?;畬篤烤?,現在國產化醫療機器人是否能達到目標,我們還有很長的路要走。

  團隊人員的合理配置

  領軍人物要弄清楚責任問題。比如說項目的負責人如果是大學教授,大學教授又身兼很多項目的負責人,所以他把所有的時間和精力放在一個項目和一個部件的改進上是很困難的。

  技術人員的能力限制。目前,由于歷史問題,我國優秀的工程技術人員大多在50歲左右。公司希望找到一個具有工匠精神和工匠能力的員工是很困難的,雖然國家現在意識到了這個問題,正在培養,但是依舊出現了人才的斷層。所以公司要對技術人骨干也要不定時的培養。

  研發團隊配置合理。一個醫療機器人設計醫學、力學、機器學、計算機學等領域,公司要合理的配置。目前成熟的醫療機器人公司達芬奇有1700多員工。他的研究所里有十分之一的人在做同一件事情,這種專注,雖然投入高,但是加快了研發速度。

  現在很多企業在做海外并購和海外先進產品技術引進的時候遇到困難。尤其是我們購買的技術或者控股公司的技術要和國外協作的時候碰到的困難是很難想象的,那是因為國內外不同的管理方式,行為習慣,文化機制。所以在于海外公司合作以前,要先研究對方公司各方面文化,盡量減少問題。

  資金也要進行配置

  在做公司預算的時候盡可能的減少偏離,要預留后備資金。同時,盡量做到資金的專款專用,不要分散。對于專利申請、設備購買、臨床前、臨床試驗、許可證辦理、生產場地建設、工廠生產轉移驗證過程、市場宣傳等各個階段都要做好資金的合理配置。

  中國制造并不一定要選擇底成本

  醫療機器人企業的生產成本包括:原材料、人才、人工、工廠場地、產品質量、市場推廣宣傳、銷售、售后維修等環節。他每一步的花費都是有一個標準的。為了節約成本,如果產品采用國產化的零部件,大多時候是會影響產品質量的。如果減少人才資金投入,就會減低效率,延長周期。減少市場推廣宣傳成本就達不到預期的效果。所以中國制造不要只是考慮降低成本。成本的降低,效果往往達不到預期。

  醫谷鏈

  《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》

  《啟發好文,機器人在醫療應用上的現狀和發展前景》

  (來源:醫谷 2016-11-01 08:28)

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