机器人产业全面分析：医用机器人
二十一、医用机器人
128．分类：手术、康复、辅助、服务
医疗机器人是指用于医疗卫生、健康护理、助老助残等人体健康相关的机器人，根据应用场景和国际机器人联合会（IFR）分类可以分为手术机器人、康复机器人、辅助机器人、服务机器人四大类
129．规模：全球1000亿，中国200亿，国产化率5％
2019年全球医疗机器人市场规模156亿美元，2021年预计207亿美元，2019年中国医疗机器人市场规模141亿元，2021年预计200亿元，国产化率仅5％
130．政策：北京上海率先纳入医保工信部2021年2月9日发布《医疗装备产业发展规划（2021－2025年）》将手术机器人列为重点发展领域，北京、上海医保局先后将手术机器人纳入医保支付目录可全额报销
131．产业链：上游软硬件、中游本体、下游医院医疗机器人技术集医学、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，包括材料，光电技术，视觉成像、算法、机械控制、耗材设计等工作原理分感知、分析、行动三个步骤，首先机器人通过传感器系统感知外部环境信息，然后通过人工智能算法对各类信息进行分析学习给出下一步动作指令，最后驱动系统根据指令完成具体动作并实时反馈
下面依次介绍二十二、手术机器人
132．定义：三类，高清三维成像、安全高效操作台、灵活稳定机械臂手术机器人属于三类医疗器械，主要应用于外科，起到辅助或替代医生手术的作用，医生通过清晰的成像系统，在操作台发出指令，灵活的机械臂以微创手术形式，完成术中定位、切断、穿刺、止血、缝合等操作，具有三大优势高清三维手术视野：高分辨率三维（3D）镜头超越人眼局限，为主刀医生带来患者体腔内三维立体高清影像540度灵活稳定操作：人手上下翻转角度最多180度，机器人手腕可以自由旋转540度，同时滤除不必要的人手颤动安全高效操作台：减少医生和患者的暴露和感染风险，可以坐着、远程手术，提高效率
133．分类：腔镜、骨科、神外、血管等手术机器人按手术类型可分为软组织和硬组织，从软到硬可以分为腹腔镜、自然腔道、血管介入、穿刺介入、骨科、神经外科等，最复杂的是腹腔镜机器人，毕竟里面玩意儿比较多，危险系数高的是血管介入和神外，精准度要求高的是神外和骨科机器人腔镜手术机器人是系统最复杂、技术难度最大、临床价值和商业价值最高的产品，美国直觉外科的达芬奇手术机器人全球市占率88％骨科手术机器人主要应用于脊柱外科和关节外科，学科成熟，较为容易替代医生，容易实现规模化神经外科手术机器人可分为导航定位手术机器人和开颅手术机器人，可视化导航功能可以帮助医生解决视野局限的痛点，并且能让定位操作变得简单血管介入手术机器人应用于心脏、脑部、外周血管相关疾病的介入手术
134．市场：全球500亿，中国30亿2020年全球手术机器人市场规模83．21亿美元，其中腔镜52．5亿美元，骨科13．9亿美元，区域来看，美国46亿美元占55．1％渗透率13％，欧盟18亿美元占21．4％
2020年中国手术机器人市场规模4．25亿美元27．6亿元，占全球5．1％，渗透率仅0．5％，其中腔镜3．18亿美元，骨科0．43亿美元
135．技术趋势：力触觉反馈、单孔、远程、纳米靶向柔性、AI微创和精细化是手术的两大追求，主要是以下五大趋势力触觉反馈：传统外科手术中医生可以通过皮肤直接感知到力和触觉从而进行力度精确的操作，手术机器人力反馈系统通过器械末端的力传感器以电流的形式进行模拟和传导给医生，触觉反馈是触觉传感器感受到组织顺应性、硬度、质地、温度等并反馈给医生单孔：当前手术机器人需要在病人身上开多个创口，单孔手术机器人可以将原来的多个操作孔减少至一个孔甚至自然腔道，避免多操作臂碰撞及其复杂的术前摆位，简化手术流程，进而减少病人麻醉时间及出血量，对患者损伤小、恢复快，能够同时提高术中的安全性及缩短术后的恢复时间
远程：远程手术需要4K以上超高清画面，同时连接生命监测仪、心电图机、除颤监护仪等设备，需要5G网络带宽15Mbps～1Gbps延时1ms，VR眼镜可进行三维观察纳米靶向柔性：通过磁场控制和血管注入在人体内自由移动，将药物靶向输送至人体病灶区域，人体结构复杂，受限于人体内的狭小空间，柔性机器人的操作会更加便利AI人工智能：自动化手术导航利用AI识别人体器官和手术机械，规划手术路径，预警主动脉等危险区域，可以利用大数据给出建议
136．历史：500年前达芬奇，2000年直觉外科，2010天智航500年前意大利文艺复兴画家、科学家、发明家达芬奇利用自己的解剖学知识和机械知识，设计了人类历史上第一个人形机器人2000年FDA批准直觉外科公司（IntuitiveSurgical）达芬奇手术机器人，开启了商业化道路2010年天智航研发制造我国首款手术机器人，滞后于美国十年
137．腔镜：全球直觉外科、中国微创精锋威高术锐康多腔镜手术机器人全称内窥镜手术器械控制系统，由其标配“三件套”控制台、手术机械臂和三维成像系统组成，可应用于心脏外科、普通外科、泌尿外科、胸外科、肝胆胰外科、胃肠外科、妇科等，技术路线为多孔→单孔→自然腔道
全球龙头直觉外科达芬奇，加拿大TitanMedical、TransEnterix、英国CMR等
直觉外科IntuitiveSurgical：全球龙头1995年，直觉外科成立，2000年FDA批准达芬奇手术机器人上市2016年，与复星医药合资成立直观复星（复星40％股权）2019年，营收45亿美元其中耗材24亿美元，净利润14亿美元，商业模式是典型的剃刀刀片模式，目前全球装机6335台，年手术量超过120万台，全世界每26秒就有一个医生使用达芬奇开展手术，占据全球80％市场，股价20年上涨100倍
中国微创医疗、精锋医疗、威高妙手、术锐、康多等，尚未出现龙头
138．骨科：全球史赛克、中国天智航骨科手术长期受限于看和动作控制两大问题，骨头内部结构难以看到，结构复杂、容易误伤血管神经，植入类骨科手术对精度要求非常高，人力操作难以控制，适用于创伤、脊柱、关节等手术
骨科机器人由主控台、机械臂、光学定位相机组成，具体流程如下1）术前／术中获取患者损伤部位的影像并上传到主控台完成识别，医生通过主控台规划手术路径设计2）医生将机械臂拖动至术区后，机械臂按照规划好的手术路径进行精准定位，并完成切割和／或植入3）光学跟踪系统负责术中实时定位监测，对定位误差进行实时动态调整，引导机械臂自动调整
全球史赛克、美敦力、强生、捷迈邦美、施乐辉等纷纷通过收购的方式布局，Mazor、NuVasive、ThinkSurgical、ZimmerBiomet等
史赛克Stryker：骨科全球龙头史赛克Stryker是全球最大的骨科医疗器械公司，以医疗系统为主（44％），其次是创伤骨科（35％）、神经技术及脊柱（21％）2013年14亿美元收购Mako，全球突破1000台，专注关节手术，市占率9％2019年5亿美元收购MobiusImaging、CardanRobotics布局骨科脊柱外科
中国天智航、微创医疗、键嘉、柳叶刀、三坛医疗、罗森博特、鑫君特、长木谷、元化智能等688277天智航：中国龙头天智航是国内第一家、全球第五家取得产品上市许可证的手术机器人企业，与北京航天航空大学、积水潭医院产学研医结合，累积获得专利授权171项（发明29项），覆盖骨盆、髋臼、四肢等部位创伤手术及全节段脊柱外科手术，兼容二维三维影像配准技术，累计销售机器人107台，在100余家医疗机构完成手术量超万例，2020年7月在科创板上市
139．神经外科：全球捷迈邦美，中国柏惠维康、华科精准、华志微创神经外科手术主要针对脑部、脊髓、神经的手术，在操作上具有手术空间小、定位困难等难点，神经外科手术机器人主要包括术前规划软件、导航定向系统、机器人辅助器械定位、操作系统，通过对脑部病灶位置精确的空间定位，辅助医生夹持和固定手术器械等，并完成如活检手术、深脑刺激、经颅磁刺激、立体定向脑电图、神经内窥手术等的神经外科手术，应用于中枢神经系统炎症疾病、帕金森病和癫痫病在内的神经系统疾病、脑血管病和脑梗死全球美国ProsurgicsPathfinder、法国MedtechROSA、英国RenishawNeuroMate，中国柏惠维康、华科精准、华志微创等
140．泛血管介入：全球西门子，中国唯迈、爱博、奥朋、梅奥心磁泛血管介入机器人应用在心脏、脑部、外周血管相关疾病的介入手术，传统需要医生长期暴露在X射线下对身体伤害很大，医生疲劳和人手操作不稳定会直接影响手术治疗，血管介入机器人主要包括图像导航系统、机械装置与控制系统和力反馈系统等，术中实施导管推进和导航，术前和术中依据影像数据构建病患血管的三维形态图和分析血管交叉口、弯道、弹性、斑块的特征，从而实现在手术过程中对手术器械的跟踪和定位
全球西门子Corindus、Moray、Stereotaxis等，中国唯迈医疗、爱博医疗、奥朋医疗、梅奥心磁等
141．其它：自然腔道、穿刺，中国龙头微创自然腔道手术机器人是指通过人体自然路径进入目标部位，并可控制其进行诊断或手术的机器人，应用于支气管镜检查（肺结核）、结肠镜检查、胃镜检查等，全球直觉外科Ion、强生Monarch、MedRobotics，中国微创等
穿刺手术机器人是通过MRI、超声、CT等成像技术将目标解剖定位，引导反馈针头达到目标解剖结构，辅助完成经皮穿刺手术的机器人，应用于检测早期肺癌、乳腺癌、前列腺癌、肾结石，全球Biobot、NDR、ISYS、EDDA，中国微创、迈纳士、精劢、磅策、横乐等
微创医疗：全面布局龙头
微创医疗机器人2014年成立，布局腔镜「图迈」「蜻蜓眼」、骨科「鸿鹄」、血管介入、自然腔道支气管、经皮穿刺五大黄金赛道，是国内最全面的医疗机器人公司，2021年10月在港股上市
二十三、康复机器人
142．分类：康复治疗、生活辅助
康复机器人辅助人体完成肢体动作，实现助残行走、康复治疗、负重行走、减轻劳动强度等功能，针对患有脊髓脊柱损伤、脑卒中损伤、脑外伤等疾病的残障人士，失能失智人群，如瘫痪、老年痴呆、阿尔兹海默症等，可分为康复治疗和生活辅助型机器人
生活辅助型机器人主要面向老年群体和残疾群体，通常是个人购买用于辅助日常生活，针对患有老年慢性病以及永久残疾患者等存在行动障碍的人群，主要包括饮食辅助、移动辅助、卫生护理、智能假肢、智能辅具等
康复治疗型机器人主要面向术后康复群体，通常是医院购买，针对脑血管疾病、骨科、工伤等术后的康复治疗需求，主要包括上下肢康复训练、步态／步行训练、关节训练等
143．市场：全球100亿，中国10亿
2020年全球康复机器人市场100亿元，中国10亿
144．技术：机械本体、运动控制
康复机器人系统设计可以划分为机械结构设计、电气与电子控制系统设计、康复训练或辅助方案设计、运动控制策略设计、人机交互软件设计等多个部分机械结构设计：综合考虑患者的病情特点、人体关节运动特点、安全舒适性、人机交互等因素，以实现科学的康复训练方案为前提，扩展训练动作维度，提高关节活动度，探索新材料技术在康复机械中的应用，使康复机器人本体更加简洁轻巧，穿戴便捷舒适运动控制策略设计：从控制策略主要分为力控制策略、力场控制策略、生物电信号控制策略，运用力传感器直接检测机器人与患者肢体部位之间的相互作用力并对之进行控制的力控制策略，常用的是力位混合控制和阻抗控制
145．康复：牵引式卓道、悬挂式金矢
康复机器人按照治疗部位的不同分为上肢康复机器人和下肢康复机器人，按照与人体耦合方式的不同又可进一步分为末端驱动牵引式、悬吊式、外骨骼式三大类末端驱动式上肢康复机器人是以并联连杆机构或串联机器人机构为主体机构，通过对上肢功能障碍患者的上肢运动末端进行支撑和固定使患者按照预定轨迹或者自由轨迹进行被动训练或主动训练，从而达到康复训练目的的康复设备。与患者相对独立，通常仅通过患者手部与机器人末端相连，并对前臂进行一定支撑，整体结构清晰、紧凑，系统整体可靠性高，患者上机简单、使用方便，以实现多关节复合训练动作为主，能够满足日常生活中最为频繁的点到点动作的训练
末端驱动式下肢康复机器人又称为坐卧式康复机器人，多用于适用于运动功能完全丧失的瘫痪患者和中风患者的康复训练前期，优势在于在运动训练过程中患者处于坐立、斜躺或平躺姿态，无需下肢为身体提供支撑。通常采用一对脚踏板与患者的双足相接触，成本较低，易于操作使用，但只能实现相对简单的训练策略和末端运动轨迹，另有一种坐卧式外骨骼康复机器人，由两条机械腿组成，下肢沿着机械腿并列进行安放固定，既可以方便地实现单关节的运动，也能够完成多关节协调的训练，但佩戴较为麻烦，耗时较长。悬吊式下肢康复机器人通过穿戴于患者腰胸部的挽具，以及连接挽具和头顶上方支架的绳索，以提拉躯干的方式实现体重支撑，保持患者的直立姿态，由脚踏板、跑步机或地面与患者双足相互作用，完成下肢的交替运动
全球瑞士Lokomat、德国LokoHelp、美国Robomedica等，中国卓道医疗、广州一康、上海傅利叶、中航创世、南京埃斯顿、微创、上海电气康复、苏州好博、南京伟思、上海金矢等
卓道医疗：末端驱动式康复机器人龙头卓道医疗成立于2015年，2018年获得国内第一张末端牵引式上肢康复机器人医疗器械注册证，2020年年底获得悬吊式下肢康复机器人注册证，其中ArmGuider?上肢康复机器人拥有灵活、柔顺的悬浮式机械臂结构，能够实现丰富的上肢多关节复合训练功能，Nimbot?上肢机器人拥有全球首款实现肩部复合体五自由度设计的机械动力外骨骼结构，SmartSling?下肢康复训练机器人国内首款实现髋膝全自由度训练，其产品已落地超过400家医院
上海金矢：悬挂式康复机器人黑马上海金矢成立于2016年，专注于肢体康复机器人的研发、生产和销售，iReGo下肢康复运动训练机器人已获得国家二类医疗器械证，集步态分析、行走训练、坐站训练、平衡训练、游戏训练于一体，双侧急停开关、超声波、传感器、减重绷带和防跌倒机制等多重保护给病人提供充足的安全保障
146．外骨骼：机械助力、电助力
外骨骼Exoskeleton源自节肢动物门几丁质体表层，保护生物相对脆弱柔软的躯体和脏器，比如螃蟹、虾的外壳，外骨骼机器人可为穿戴者提供保护，并根据人的肢体活动来感应、驱动机械关节执行动作，帮助使用者跑得更快、跳得更高、负重能力更强
上肢外骨骼机器人是一种基于人体仿生学及人体上肢各关节运动机制而设计的，用于辅助上肢功能障碍患者进行康复训练的康复辅助设备，特殊的机械机构紧紧依附于上肢功能障碍患者的上肢，患者进行主、被动训练下肢外骨骼机器人是一种基于步态模拟并在各个关节处配置相应的自由度及活动范围，可自行进行步态模拟工作的设备。外骨骼机器人兼具辅助替代和训练治疗双重功能，要能够实现自主控制，可应用在医疗、军事、工业等多领域，有望渗透至人类生活的各个方面
外骨骼机器人技术路线分为机械助力、电助力，机械助力主要通过弹簧辅以机械结构，但功能比较单一，并需要自己对外骨骼施加一定的力量，使用不太方便，电助力更有优势，但成本也更高
147．外骨骼：全球Rewalk、Ekso、Cyberdyne，中国医疗程天、工业傲鲨
全球外骨骼机器人有以色列Rewalk、美国Ekso、Indego、Sarcos、SuitX、日本Cyberdyne、新西兰Rex等
中国程天、傲鲨、大艾、布法罗、迈步、伟思、尖叫、迈宝、奇诺、峰湃、傅利叶等
程天科技：医用外骨骼龙头程天科技2017年成立，专注养老、康复领域，2020年4月获得首个由中国国家药监局NMPA（原CFDA）中枢神经病变下肢外骨骼机器人二类医疗器械许可证，2021年3月获批第二张，覆盖超50家医院，3万人次试用
傲鲨智能：工业外骨骼龙头傲鲨智能2018年成立，上肢外骨骼机器人“MAPS脉”有4个自由度，采用伺服电机驱动，应用于汽车工业领域以提高工人效率，下肢外骨骼机器人“HEMS尉”有6个主动自由度和6个被动自由度，用于力量增强和负重训练，出货上百台下面看一个视频，画面中，他背着3个外卖箱，还能行走爬楼毫不费力，其设计自重16Kg，额定负载50Kg，12个运动自由度，工作时通过外骨骼把力量传导到地面，使用者肩膀只需要承受5～10Kg的力，如同背着一台笔记本电脑
150斤弹药箱，两人轻松搬运
二十四、辅助服务机器人
148．辅助服务：AI诊断、移动医疗辅助机器人是指能辅助医疗过程、提升医护人员能力、减少不必要的医护资源投入以及提升医护效率和质量的智能化医疗机器装置，可分为诊断机器人、移动机器人辅助诊断别称是人工智能，可分为影像、IVD、病理，我们将在人工智能篇详细介绍，请持续关注本公众号史晨星（shichenxing1）移动机器人应用于物流配药、消毒杀菌、测温巡检等场景
149．市场：10亿2020年中国医疗辅助机器人市场规模约10亿元
151．产业：中国龙头诺亚、钛米医院物流机器人包括诺亚、钛米、猎户星空、赛特智能、卫邦科技、桑谷医疗等
诺亚：医院物流龙头诺亚医院物流机器人成立于2014年，将5G无人驾驶技术赋能医院物资配送场景，实现了医院95％物资的全院级流通配送，已入驻百余家国内头部医院
手术机器人在神经外科中的应用现状
3．神经外科相关手术机器人的分类：
根据外科医生与机器人在手术中的互动关系模式，应用于神经外科的机器人大体可分为三类[23]：(1)由医生远程控制的机器人，例如加拿大卡尔加里大学的NeuroArm系统。磁共振兼容的机械臂携带手术器械可以实现多角度精准操作，外科医生利用位于手术室之外的控制台遥控机械臂的活动，可用于显微神经外科、组织活检术及血肿清除术[24]。(2)由医生监控操作的机器人，例如PUMA、Minverva、Pathfinder、SpineAssist及Renaissance系统。这类机器人辅助医生执行精准的外科操作，主要见于功能神经外科的立体定向手术(有框架或无框架)及神经脊柱手术。ROSA和Sinovation(中国华科精准公司)也属于此类型，可广泛地应用于功能神经外科(DBS或记录电极植入术、活组织检查术)、需要导航的开颅手术、神经内镜手术及"锁孔"手术等。(3)由医生和机器人协同操作的系统，例如美国约翰霍普金斯大学的SteadyHand机器人。该类机器人的优势在于将医生手动与机器人自动操作二者相结合，既保有手动操作的细腻，又可避免人手操作的震颤和肌肉疲劳。
4．神经外科手术机器人的术中操作：
手术机器人可以与立体定向框架联合使用，也可以与传统的Mayfield头架联合应用。机器人辅助手术可在全身麻醉或局部麻醉下完成，具体选择视病情和操作需要而定。全身麻醉的优点在于患者体位稳定，不易出现因术中移动而造成的定位误差；而局部麻醉操作则方便术中神经电生理监测和患者清醒状态下的功能测试。手术前，医生可以应用机器人的多模态影像融合重建技术为患者制定个体化的手术计划，包括选择入点、靶点，规避血管，并模拟检视路径全长经过的组织结构。机器人的术中注册与手术精准性关系极大。注册方式包括通过标志物注册和无标志物注册两种类型，后者在患者舒适度、时间效率方面更具优势。机器人的术中操作视具体手术类型而定，有多项文献介绍了诸如SEEG电极植入术[25]、DBS电极植入[26]、高血压性脑出血穿刺术[27]、脑组织活检术[28]等手术中的采用机器人辅助应用的方法。总体而言，机器人辅助手术的学习曲线相对较短，掌握速度相对较快[29,30]。
5．益处和精准性：
机器人的使用为神经外科手术带来诸多益处和进步，包括消除人为错误、提高操作精准性、减少操作侵袭性、实现大角度操作路径、缩短手术时间、减少医生疲劳、提高手术效率、实现多模态影像兼容及实施远程手术等[1,13,31]。近年来，已有多项研究比较了机器人辅助神经外科手术与传统方法的精准性。Neudorfer等[15]对比研究了40例采用机器人辅助与40例采用传统立体定向仪辅助的DBS电极植入的精准性。结果显示，两组所植入电极在侧方偏移度分别为0.17～1.52(0.76±0.37)mm和0.10～2.90(1.11±0.59)mm,机器人辅助植入电极的精准度强于传统立体定向仪辅助(P1.4mm就可能造成刺激靶点周围区域的不良反应[32]。因此，上述研究提示机器人辅助技术可以实现DBS电极植入的临床精准性要求。国内一项对机器人辅助DBS电极植入的研究结果显示，电极植入后电极末端距设计靶点在X轴方向的偏差为(0.68±0.43)mm；Y轴方向偏差为(0.63±0.29)mm，总体精准性高[26]。在癫痫患者的SEEG电极植入术方面，国内一项回顾性研究显示，机器人辅助电极植入精准性虽然与传统的立体定向手术相当，但是手术时间明显缩短，手术效率显著提高[25]；而另一项研究结果提示，局部麻醉或者全身麻醉方式的选择对于机器人辅助SEEG电极植入的精准性没有影响[33]。在神经脊柱手术方面，Staartjes等[34]对采用机器人辅助、导航辅助及徒手操作置入脊柱螺钉3种方法的精准性进行了荟萃分析，发现采用前两种手术方法的患者术后螺钉位置调整的比例较徒手操作者明显降低。在高血压脑出血治疗方面，有研究报道机器人辅助血肿穿刺的定位误差仅为(1.28±0.49)mm[13]。精准操作有助于实现神经外科的精准治疗。例如在癫痫外科中，SEEG电极的精准植入可为明确致痫灶及探索癫痫传播网络提供条件，同时使致痫灶的微创治疗(例如SEEG引导下射频毁损、磁共振引导下的激光毁损)成为可能。
除了以上对机器人应用于不同种类神经外科手术的精准性研究外，还有学者分析了注册方式、影像学检查方式等因素对机器人精准性的影响[35,36]。Lefranc等[35]报道，经过模拟器测试，3TMRI引导无框架注册(表面注册)的机器人手术精准度为1.59mm,平板CT引导无框架注册的手术精准度为0.3mm，CT引导有框架注册的手术精准度为0.3mm；在回顾性分析中，无框架立体定向手术的精准度为0.81mm,24例无框架(表面注册)立体定向手术的精准度为1.22mm，7例无框架(标志物注册)立体定向手术的精准度为0.7mm；此外，术中平板CT机可以纠正注册误差。Brandmeir等[37]的研究显示，在ROSA机器人辅助手术中，应用骨性标志物注册与激光面部扫描注册的精准度无明显差异；不同术式(激光间质热疗、反馈式神经刺激、SEEG电极植入)的精准度相当；穿刺角度略有偏移未影响最终靶点的精准定位。
6．安全性和局限性：
外科医生在机器人辅助手术中可以设置操作的"安全区域"，从而避免"越界"操作造成重要组织损伤。这对于培训仍处在学习曲线上升阶段的年轻医生尤其有意义。另外，使用机器人可以减少外科医生因震颤、疲劳或视野错误造成并发症的风险，有助于保障手术安全。与其他新技术类似，机器人技术不可避免地存在局限性。例如，在机器人辅助神经内镜手术中，相对狭窄的内镜通道只能允许同轴向的机械臂移动。另外，过度依赖机器人可能影响神经外科医生对位置和解剖空间感的建立。再者，尽管目前许多机器人已有简单的碰触反馈(例如遇到阻力自动停止)功能，但尚无法感知操作对象的质地、温度、压力、张力、震动及搏动等精细特性。因此，机器人辅助并不能完全取代手术医生的综合判断和必要环节的手动操作。
7．应用前景：
科学家、工程师及医生正在诸多方面密切合作，对机器人进行不断的技术改进，例如设备微型化(如纳米机器人)、进一步减少侵袭性、提高注册方便度、改善触觉反馈、增加脑深部组织的操作便利性、不断研发升级机器人配套的手术器械等。展望未来，通过机器人实施远程手术极具应用扩展潜力，特别是网络速度的飞跃将有利于减少信号传输的延迟和确保远程手术的精准性。另一方面，人工智能将赋予机器人更多学习和操作能力[38]。甚至可以预测，未来医生可以通过程序控制机器人的操作任务及范围，机器人将自动完成电极植入术、组织活检术，甚至显微切除术及缝合等精细手术操作。我们相信，包括机器人在内的新技术发展会为未来神经外科的革新和进步带来更大助力。
利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突
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国内手术机器人发展现状及未来前景介绍
(资料来源：公开整理)
手术机器人的政策支持
针对各国激烈角逐机器人产业的现状，中国也不甘落后，各个相关部委密集制定了一系列关于机器人的产业政策。2015年5月，国务院正式发布《中国制造2025》，提出重点发展医用机器人等高性能诊疗设备，积极研发新产品，促进医疗机器人标准化、模块化发展，大力扩展市场应用。
2016年1月，国务院发布《国家标准化体系建设发展规划(2016-2020年)》，重点开展生物医学工程、医用机器人、新型医用材料、高性能医疗仪器设备、家用健康监护诊疗器械等诊疗设备领域的标准化工作。
表2截至2019年我国机器人相关政策汇总
(资料来源：公开整理)
手术机器人的未来趋势
工作空间分析与路径规划系统——个性化。医生在使用机器人手术时，器械在患者体内的驱动速度、移动范围都需要更加精确地计算。未来的手术将更趋向个性化，会按照不同患者体内的解刨图像来编辑手术的操作流程，然后在后台发出手术操作指令后只需监控手术就能完成。
虚拟现实手术系统——远程化。将虚拟现实技术融合入医疗相关领域具有非常重要的意义。未来手术机器人结合虚拟现实技术可以使主刀医生在远程操控的情况下完成手术，解决了医疗发展贫瘠地区的技术问题。未来手术机器人的发展将会使外科医生间沟通交流和合作变得畅通无阻，并使得全球医疗技术快速提高。
人机交互系统——智能化。动力反馈的进一步研究开发可以推动人机交互系统的加快完善。加入精密动作的动力反馈不但可以加强主刀医生的操作精准度，还可以通过软件设置为医生提供手术提示和报警，使手术机器人更为智能化。
总结
根据WinterGreenResearch数据统计，全球手术机器人的市场在2014年达到32亿美元左右，2018手术机器人市场在90亿美元左右，每年的复合增长率大概在30%左右，预计到2021年全球机器人市场将达到200亿美元左右。目前，机器人最大的市场是在美国为主的北美地区，而由于各个国家政府医疗投入的加大、医疗系统重组和人们逐渐对微创手术意识加强，未来市场重心将逐渐往亚洲市场转移，而中国将会是亚洲市场的核心。
根据我国人口数量居第一、常见疾病种类繁多等方面的国情分析，我国对机器人医疗装备的需求有相当巨大的缺口。虽然我国在手术机器人产品研发方面与以美国为首的发达国家略有差距，但是在核心部件、关键技术和发展力方面已经有非常丰富的研究积累。因此，鼓励相关团队加快手术机器人的国产化步伐，对提升我国整体治疗水平、促进我国高端医疗装备发展具有重要意义。返回搜狐，查看更多
对话欧国威：对标达芬奇，国产手术机器人的机会和挑战在哪
创新需要不停去迭代更新自己的产品，同时对自己迭代更新。所以跟年轻人工作的时间，我都很开心，因为他们都教我怎么迭代更新。
经济观察报：您此前在直觉外科工作了8年，这期间参与了什么项目？这段经历获得了什么？
欧国威：在直觉外科待了8年，最主要是开发了两个新的产品，DaVinciSi和XiSingle-Site平台，还有一个是做肺癌活检的ION系统平台。我在里面从事研发等不同的方向，在那里学到最重要的是怎么将临床的需求转化，变为产品需求。因为产品研发需要将临床需求和机器人手术结合，而一般来说，做产品的人都不太懂临床的问题，临床的人也不太懂机器人手术的问题。
经济观察报：目前公司全球一共多少员工？研发人员比例是多少？业务怎么覆盖？
欧国威：经过三年的发展，目前已拥有数百名研发人员，人才覆盖机械、电气、软件、控制、算法等多个学科，我们现在深圳、香港、北京、波士顿四地有办公室，以及有一个深圳的工厂。研发人员分布在深圳、香港、波士顿三个办公地点，北京将来可能也会有，目前北京分部主要负责临床推广方面的工作。公司平均年龄是30岁左右，我可能是年纪最大的一个。
对标达芬奇
经济观察报：公司的第一代产品腹腔镜手术机器人已经进入临床试验了，之前在香港进行了尸体试验、在深圳进行了动物试验，目前临床试验的情况有哪些进展？
欧国威：我们近期已经在香港开展人体临床试验。晚一点有机会在大陆这边开展人体试验。不一定是深圳，也可能是国内其他城市。
我们的腹腔镜手术机器人应用场景非常广泛，比如泌尿外科、妇科、普外科、胸外科这些基础场景，还有很多其他外科的手术也可以应用。
腹腔镜手术本身就很复杂，我们的机器人拥有上万个部件，跟汽车差不多。我们发现，每一个部分在研发过程中，都会遇到各种各样的难题。因为会涉及不同种类的技术领域的研发，例如电机设计、变速箱设计、机械臂、电气、硬件、软件、控制、算法等，每一个领域都很复杂。最难的部分应该是将他们组合到一起。
手术机器人跟其他技术和产业不一样，重点要做到手术是安全有效的。
我们的核心零部件均由团队自主研发。中间有过许多工程的迭代和失败，这是一个漫长的过程。
我很难完全用统计的方法来表明迭代的程度和次数。举个例子：有一些零部件，经过了15次迭代，有的经历了20次。
经济观察报：公司核心产品对标的是达芬奇手术机器人，在临床应用和技术精度上如何追上后者，或者怎么超越他们的技术，有没有一些规划？
欧国威：扎实的底层技术和丰富的临床经验，是我们的两个基础。大部分零部件也是自己研发，这给了我们机会追赶甚至挑战达芬奇的基础。
公司拥有自主知识产权，机器人核心零部件由团队自主研发，有很好的成本优势，国内生产制造可保障产品性能和安全性。与此同时，我们有很好的临床的团队，有信心做出满足临床需求的产品。同时，我们也有耐心与韧性去打磨一款成熟的产品。
机会和挑战
经济观察报：这几年国内涌现了一批医疗机器人创业公司，您认为背后有哪些推动因素？
欧国威：因素有很多，我认为最核心的还是市场的增长，以及技术的突破，之前技术有局限，现在好的技术获得了落地。还有一点是国家政策的扶持。所以看到整体的产业慢慢发展起来了。
经济观察报：达芬奇手术机器人在行业内已存在超过20年，市场占有率也比较高，国内不少医院也引入了达芬奇机器人，您认为，新兴公司的挑战和机会在哪里？
欧国威：成本优化确实是一个重要的动因，手术机器人成本是比较昂贵的。国内很多手术机器人也在集中解决这个问题，大家的目标是，可以服务更多的医生护士和病人。所以成本是必然会去优化解决的问题。
但是竞争力和产品力实际上是更重要的。这里边主要是机器人做手术的能力，以及去匹配的应用场景。让手术机器人应该尽可能的应用到各类手术系统中，真正的发挥它的价值。
问题的关键是，能不能满足临床需求。现在看到，国内大外科每年有几千万级的手术量，外科的发展微创和智能是大方向。我们看到的现状是，有相当多的临床需求亟待满足。
经济观察报：市场上已经有一些国产腹腔镜机器人获得批准上市，先推广应用可能会抢得先机。康诺思腾未来和这些公司竞争，竞争力在哪？会做什么准备？
欧国威：有一些公司已经开始推广，但是推广还是比较缓慢，还有医院应用的方面也是刚起步。我认为我们的手术机器人可以真正达到安全有效，有产品力，可以实际解决医院临床的需求，这个是最重要的。
经济观察报：国家对于医疗器械有比较严格的管理条例，在合规化方面，公司做了哪些行动？
欧国威：我们公司英文名称叫Cornerstone，它代表着我们要做国产手术机器人的基石。要做基石不容易，每一步都要走得扎实，所以产品合规是我们的底线。我们始终坚守一个原则：关乎生命安全的产品，容不得一点马虎。
我们公司建立了严格的质量控制规范和流程，确保我们的产品质量，保证产品在使用过程中可以稳定和安全。
经济观察报：现在医疗器械上市需要报备，这个流程到哪一步了？
欧国威：我们已经进入人体临床试验，后续会在全球范围报证上市，希望能尽快落地服务医患。返回搜狐，查看更多