瞻觀前沿

機(jī)械臂作手，光學(xué)成像系統(tǒng)為眼，醫(yī)生作為大腦進(jìn)行指揮，無(wú)影燈下，手術(shù)機(jī)器人正在成為越來(lái)越多醫(yī)院的高端配置，并在臨床中發(fā)揮重要作用。近日，哈爾濱工業(yè)大學(xué)發(fā)布消息，該校機(jī)電學(xué)院謝暉教授團(tuán)隊(duì)成功研制出直徑為毫米級(jí)的連續(xù)體機(jī)器人，研究成果以《用于腔內(nèi)手術(shù)的可編程塑形多功能磁導(dǎo)向連續(xù)體機(jī)器人》為題發(fā)表在《自然-通訊》(Nature Communications)上，助力提高臨床腔內(nèi)手術(shù)的安全性和精準(zhǔn)性。

被動(dòng)順應(yīng)毫米級(jí)軟連續(xù)體機(jī)器人已在腔鏡手術(shù)中廣泛應(yīng)用。然而，機(jī)器人介入過(guò)程中的被動(dòng)變形基于其與管腔之間的交互作用，存在潛在的組織壓迫或刺穿風(fēng)險(xiǎn)。此外，在復(fù)雜或開(kāi)放解剖結(jié)構(gòu)中，其導(dǎo)航和操作能力受限。針對(duì)上述問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)成功研制出直徑為毫米級(jí)的連續(xù)體機(jī)器人，其能像藤蔓生長(zhǎng)一樣介入腔室，可避免對(duì)管腔的擠壓，極大降低了手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

該機(jī)器人由兩個(gè)變剛度相變核心組件構(gòu)成，在可編程外磁場(chǎng)的精確引導(dǎo)下交替相變，可實(shí)現(xiàn)不依賴于環(huán)境的自主塑形和安全介入，在豬活體實(shí)驗(yàn)中成功完成了胃、心臟的介入手術(shù)實(shí)驗(yàn)，將為經(jīng)腔機(jī)器人手術(shù)提供新的解決途徑。

圖片來(lái)源：攝圖網(wǎng)

技術(shù)價(jià)值觀察

醫(yī)療機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈上游為原材料、功能零部件以及核心零部件構(gòu)成，其中核心零部件主要由伺服電機(jī)、傳感器、控制器、減速機(jī)組成;產(chǎn)業(yè)鏈中游則是醫(yī)療機(jī)器人本體制造以及系統(tǒng)集成;產(chǎn)業(yè)鏈下游為設(shè)備代理商、各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)等，主要應(yīng)用場(chǎng)景為手術(shù)、護(hù)理、康復(fù)、移送病人、運(yùn)輸藥品等。

哈工大科研團(tuán)隊(duì)成功研制出毫米級(jí)連續(xù)體機(jī)器人，助力提高臨床腔內(nèi)手術(shù)的安全性和精準(zhǔn)性。因此，從醫(yī)療機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈上看，連續(xù)體機(jī)器人屬于產(chǎn)業(yè)鏈的中游環(huán)節(jié)。

宏觀市場(chǎng)觀察

——醫(yī)療機(jī)器人分類

醫(yī)療機(jī)器人屬于服務(wù)機(jī)器人中的特種服務(wù)機(jī)器人分類，是指應(yīng)用于醫(yī)院、診所的醫(yī)療或輔助醫(yī)療的半自主或全自主工作的機(jī)器人，它能夠完成有益于人類健康的服務(wù)工作，但不包括從事生產(chǎn)活動(dòng)的設(shè)備。具體可分為手術(shù)機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人、輔助機(jī)器人以及醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人四大類。

——全球醫(yī)療機(jī)器人起步較早

全球醫(yī)療機(jī)器人行業(yè)起步較早，早在1985年，就有工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用于臨床手術(shù)的案例。1992年，第一臺(tái)手術(shù)機(jī)器人問(wèn)世。在21世紀(jì)初期，達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人壟斷市場(chǎng)，成為全球手術(shù)機(jī)器人細(xì)分領(lǐng)域的龍頭。2019年以來(lái)，多種醫(yī)療機(jī)器人接連問(wèn)世，全球醫(yī)療機(jī)器人行業(yè)迎來(lái)新一波發(fā)展潮。

——全球醫(yī)療機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模超100億美元

隨著數(shù)字化醫(yī)療的發(fā)展，全球醫(yī)療機(jī)器人發(fā)展迅猛、市場(chǎng)規(guī)模迅速擴(kuò)大。依據(jù)Statista數(shù)據(jù)，2021年，全球醫(yī)療機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到109億美元，2022年市場(chǎng)規(guī)?；蜻_(dá)到125億美元。

——中國(guó)醫(yī)療機(jī)器人注冊(cè)備案活躍

近年來(lái)，我國(guó)醫(yī)療機(jī)器人注冊(cè)備案數(shù)量逐年遞增。依據(jù)國(guó)家藥品監(jiān)督管理局?jǐn)?shù)據(jù)，2018-2022年，我國(guó)醫(yī)療機(jī)器人產(chǎn)品的注冊(cè)備案數(shù)量從8起上升至27起。截至2023年4月25日，2023年已有9起醫(yī)療機(jī)器人注冊(cè)備案事件。

——中國(guó)醫(yī)療機(jī)器人行業(yè)市場(chǎng)規(guī)?；虺?0億元

2017-2021年，我國(guó)醫(yī)療機(jī)器人的市場(chǎng)規(guī)模增速均在20%以上，行業(yè)歷經(jīng)快速發(fā)展。2021年，我國(guó)醫(yī)療機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到79.3億元，同比增長(zhǎng)34.01%。初步測(cè)算，2022年我國(guó)醫(yī)療機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模為97.1億元。

從市場(chǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)看，康復(fù)機(jī)器人的應(yīng)用及需求最高，在醫(yī)療機(jī)器人的占比高達(dá)47%;輔助機(jī)器人占比為23%;手術(shù)機(jī)器人占比為17%;醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人占比為13%。

——中國(guó)手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模大幅增長(zhǎng)

根據(jù)Statista數(shù)據(jù)，2021年，中國(guó)手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模達(dá)7.55億美元。與2016年相比，中國(guó)手術(shù)機(jī)器人的需求大幅增長(zhǎng)。此外，根據(jù)Statista估計(jì)，到2022年市場(chǎng)規(guī)模增至11.37億美元。結(jié)合近年來(lái)的市場(chǎng)增速，初步估計(jì)2023年中國(guó)手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)?；?qū)⑦_(dá)到15億美元以上。

——中國(guó)機(jī)器人輔助腔鏡手術(shù)數(shù)量持續(xù)攀升

微創(chuàng)外科手術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣，而機(jī)器人正逐漸成為微創(chuàng)外科手術(shù)的重要幫手。腔鏡手術(shù)是一種較為常見(jiàn)的微創(chuàng)手術(shù)，近年來(lái)，在機(jī)器人技術(shù)的賦能下，中國(guó)機(jī)器人輔助腔鏡手術(shù)數(shù)量持續(xù)攀升。2021年手術(shù)數(shù)量在8.75萬(wàn)臺(tái)左右，較2020年增長(zhǎng)近85%。

——中國(guó)腔鏡手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)處于高速增長(zhǎng)期

2017-2021年中國(guó)腔鏡手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)，2017和2018年不足10億元，2019年增長(zhǎng)了157%，市場(chǎng)規(guī)模接近30億元。2021年市場(chǎng)規(guī)模約為38.51億元，較2020年增長(zhǎng)約75%，行業(yè)目前處于高速增長(zhǎng)期。

——手術(shù)機(jī)器人發(fā)展前景廣闊

2022年8月，科技部等部門(mén)印發(fā)《關(guān)于加快場(chǎng)景創(chuàng)新以人工智能高水平應(yīng)用促進(jìn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，鼓勵(lì)醫(yī)療領(lǐng)域積極探索醫(yī)療影像智能輔助診斷、臨床診療輔助決策支持、醫(yī)用機(jī)器人、互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院、智能醫(yī)療設(shè)備管理等場(chǎng)景。手術(shù)機(jī)器人作為醫(yī)用機(jī)器人重要細(xì)分產(chǎn)品之一，成為重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。結(jié)合近幾年來(lái)中國(guó)手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模增速，初步預(yù)測(cè)2029年中國(guó)手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到113億美元以上。

中國(guó)醫(yī)療機(jī)器人技術(shù)賽道熱力圖

根據(jù)產(chǎn)業(yè)熱力圖顯示，與醫(yī)療機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)強(qiáng)關(guān)聯(lián)的城市集群主要集中在華東和華南地區(qū)，并且以上海、廣州和深圳為重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域，未來(lái)布局醫(yī)療機(jī)器人技術(shù)及其他相關(guān)技術(shù)的發(fā)展路徑，極大可能性在于華東、華南優(yōu)先導(dǎo)入，其中可重點(diǎn)關(guān)注上海市靜安區(qū)、廣東省廣州市天河區(qū)、廣東省深圳市龍華區(qū)所處醫(yī)療機(jī)器人的相關(guān)企業(yè)，以及該地方對(duì)于醫(yī)療機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展投資環(huán)境、供給市場(chǎng)的潛力空間。

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