在国家机器人发展纲要提出要面向人民生命健康的大背景下,医用机器人的发展越来越迅速。
当前医疗健康产业发展的机会
孙立宁院士在报告中表示,目前,医学领域科学研究的深度和广度正在不断拓展。从过去人们对于器官类的认识发展到社会心理的宏观层面,对组织器官层面的认识发展到细胞和分解层面。可以注意到的是,凡是一些新的技术大家首先想到的是生命科学领域。现在的人工智能技术、智造技术、信息技术、纳米技术,包括生命科学与生物科学的交叉融合技术促进了生命科学的发展。
从当前整体来看,健康模式也发生了变化。过去是以医院为中心,随着人口和网络化的发展,现在慢性病也成了人类健康的重要问题。当前医疗卫生机构满足不了大众的需求,以人为中心成为了新一轮医疗器械革命的发展方向,从健康的角度向前向后形成了一个完整的链条。
器械化、数字化、网络化、便携式发展成为了主题。未来十年,康养领域的消费将达1万亿,国家已经明确提出居家养老、社区帮老、科技助老的发展战略。2015年,国家提出了如何针对当前精准智能和网络健康模式的变化,提出未来把发展新的医疗器械作为赛道,用机器人技术、VR技术、3D打印技术和人工智能形成检测。
另外,出现了微创手术机器人。过去的远程诊断发展到远程医疗,不仅能够看病,还能治病。未来各种穿戴的智能化的生命特征检测方面的发展也将更为迅速。我国有8000多万的病人,这里面包括人工心脏、人工骨、人工肺等,通过跟制造技术相结合,使得他们的生活更幸福。
2015年前后,提出了“AI技术和网络技术实现远程诊断和信息化”的发展框架。医院发展的非常迅速,包括病例、档案、管控、开药、库房、医院的护理,以及诊断技术,通过把先进制造技术运用到各个方面,将云计算、大数据、互联网运用到物流等方面,实现了医院的自动化。
国家也提出了健康中国的发展战略,为现代化的发展提供了很好的方向。工科技术在充分发挥传感、快速基因检测诊断方面取得重大突破。在全球范围内来看,低剂量的分辨影像,诊疗一体化,包括形态等产品未来也将迅速发展。国家近期出台了多项政策,习近平总书记提到了解决高端医疗装备的短板,加快关键核心技术攻关。
从另一个维度来看,智能制造的内涵包含两方面,即产品、装备、车间、工厂和模式的变化。产品方面是围绕全方位的。当前来看,智能制造本身就是智能车间,智能生活已经出现了,因此,智慧健康的概念也已出现。人工智能技术和传感技术变成两个重要的支撑,中国互联网和大数据,它的对象是为人服务,这样的创新必然带动了技术创新和产品创新,最终保证医疗健康实现个性化、网络化、智能化。
我国在这个方面进行了布局,十三五时期,我国
智能机器人重点专项,到十四五还在执行。国际上也是如此,机器人领域已经把健康作为发展路线,欧洲等国家也把健康作为本领域的发展方向。因此,机器人领域的布局拓宽了它的内涵。
我国十四五总体规划是全球机器人技术的创新策源地,高端制造集聚地,集成
应用新高地,建成三到五个有竞争力的产业集群。
国家干什么?一是从过去十年以制造业为主,发展到劳动密集型产业,出现了采矿、建筑和农业。二是从社会小康、社会发展和四个面向,大力发展公共服务、医疗健康、养老资产。
创新产品发展行动计划和17个部委发布的机器人行动计划,在全国范围内,各个省市都公布了鼓励企业、高校与科研机构深耕挖掘新的应用场景。总体来看,应该把养老助残、医疗健康机器人作为重要的发展方向。
再回到医学手术方面,微创是当前大家所接受的一个必然趋势。医用机器人发展像微创出现了诊断型、操作型、康复型和护理型,各个科都在跟本科室进行结合,又出现了神经外科、腹腔、消化内科等,那么为什么能够形成产业?
从机器人本身来看,它的精准度、效率比人高,使用手术机器人失血小,并发症也小。通过3D打印等技术可以进行个体化治疗,以及在X光下操作的介入等等。人不在现场,对医生起到了很好的保护作用。通过当前的数字化,AI家庭模式的变化也提供了先进的手段。从患者、医生和产业几个方面形成了它的价值。
医用机器人目前还没有明确的定义,总体来看,包括在医院里辅助医生手术的手术辅助机器人,康复机器人,医院里面帮助医生跟护士工作的医养护理机器人。过去二三十年中,国际上已经出现了50多个比较典型的产品和企业,他们在这方面做的很突出。
神经外科,这个主要是脑部精准,手术方面基本是以图象作为首要的工作,医生手术的经验和要求是规划系统,机器人来执行,跟
开云电竞官网下载app很相似,这里面它主要体现了脑外科的活检、脊柱和手术导向,医学处理是当前很重要的发展方向。
骨科方面发展非常快,田伟院士在上海医疗器械大会上做了一个详细的报告。它的特点是科室多,不同的部位有不同的方法,包括关节置换、髋关节、脊椎、手臂等。总体来看,都是以机械臂、工具,包括医学图象、手术规划几个方面的手术集成。
达芬奇从1995年开始,2008年股票8美元到现在600美元。全世界已经使用了6000多台,中国进口了200多台,一台3000万人民币。现在看已经变成了常态化,每26秒钟就有一台手术使用机器人来做。
从当前的应用来看,2021年可达到200亿美元。从过去的15年来看,从开始2005年的2.5万例增长到750万,这个量指数级增加,表示大家普遍接受了用机器人手术的问题。
我国2017年把手术机器人列为采购目录,15个省市以上已经纳入收费目录,而且达芬奇试种纳入上海,这些情况给了我们一个信息:医用机器人的应用是可能的。
近期,医用机器人的发展非常迅速,大企业巨头涌入。美敦力16.4亿美元收购了Mart,开展了脊柱达芬奇竞争。强生与谷歌合作,打造数字化平台,也用30亿美元收购了相关的公司。
过去的五年中,我国在头部、颈部、腿部、脊柱、内科外科、消化道,髋关节、康复类、植发方面积极的进行了布局,并取得了比较重要的研究成果。
从产业来看,哈工大原创,北京创新能力很强,在新技术方面反而发展更快。从两个三角来看,长三角和珠三角产业团队、资本非常敢做,出现了很多的企业。更重要的是16年成立了国家医用机器人标准,2010年国家对口单位成立,为产业化打通了重要渠道。
近几年的创业潮也非常火热,大致集中在骨科、神经外科、内科手术、心血管介入手术等。从所在地来看,北京、深圳、上海、重庆、江苏比较多。投资也很火爆,机器人目前比较热的方向有三个,协作、AGV、医疗,而且近期估值都比较高。
手术机器人含金量比较高,投资大,时间长,一般六到八年。康复机器人小批量,多品种。服务类的比较快,主要跟医院结合。2021年,国家有6款机器人产品拿到证书,2022年,有15款。拿证的速度提高,一是企业创新能力提高,二是国家重视。在多重因素的影响下,医疗机器人热度持续上升。
前沿技术和工作考虑
孙立宁院士表示,每年863专家经常搞一些内部活动,2019年根据这样的态势提出了十项前沿方向。AI技术,当前比较现实的是辅助识别与诊疗,二是未来在家庭的智能健康云服务。腹腔、消化道、血管、肺结节,更体现了柔体机器人的发展。未来如何实现手术机器人的低成本问题,那就是模块化、精准化。
2021年又进行了一次研讨,这次的题目更大胆,更创新。人工智能的发展向临床、决策等方向发展。医生过去是决策,现在辅助决策,在临床上得到应用。大数据与多模态信息融合,到了应用阶段,学科交叉,生物芯片,智能微创,下一步向智能化,脑机接口、可穿戴、仿生等发展。
如何解决平台化和通用化?降低成本,模块化是个解决的思路。由于感知的发展和安全性,智能化变成了重要的话题。那么如何实现智能化?五个关键技术,专家的控制模式怎么学习,手术器械怎么跟踪。深度要有,然后是安全,病种控制,最后实行指令生成,十四五的指南也发布了类似的课题。
刚才是局部的技术,串起来以后怎么形成自主的手术计划系统,这是下一步的发展方向,也是最终的发展路线。自主后,它必须有感知,传感器技术,图象很重要,自主化操作,可以到各个领域,这样大的框架,在未来五到八年都可以进行开展。
纳米机器人怎么用到医疗?靶向药物的本身真正有效的不到7%,对血液有效。经过研究表明,机器人在血管堵塞方面能够发挥重要作用。
产学研结合如何应用?孙立宁院士介绍,位于高新区成立的研究院,通过几年的发展,形成一个比较好的链条,孵化出一批小型的领军企业,他们通过不断的研发,跟资本的结合得到快速发展。
还有一个挑战,人工心脏。通过磁悬浮的原理,血液可以在里面流动,流动了就不容易把细胞破坏。
孙立宁院士表示,在高端医疗装备方面,国家充分考虑到Kaiyun官方网站app登录 的交叉问题,门槛较高,产品的风险较大。总体来看,很多款医用机器人的上市,就是一个利好的表示。医院和医生非常关注这个方向,怎么和大的领域交叉,产学研结合,最终达到持续发展。
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