读书 | 医疗机器人为何开始爆发？缘起、发展情况和未来趋势

《医疗机器人-产业未来新革命》通过对知名医疗机器人公司的梳理和研究，阐述了医疗机器人对产业变革的影响，展望了未来医疗的发展趋势和行业动态。

本书作者之一王豫是北京航空航天大学生物与医学工程学院教授以及北航医疗器械研究所副所长。2003年起他从事医疗手术机器人方向的研究，师从北京航空航天大学王田苗教授(北航机器人研究所所长、北航机械工程及自动化学院院长、机械工业服务机器人重点实验室主任与智能技术与机器人工程技术中心主任)和约翰·霍普金斯大学计算机集成手术系统和技术研究中心主任罗塞尔.H.泰勒(Rusell H.Taylor)教授(手术机器人和计算机辅助手术系统领域奠基人,主持研发了世界首台骨科手术机器人ROBDOC)。王豫曾参与国内首台骨科手术机器人系统研发，完成国内首例机器人辅助骨科手术和首例远程骨科手术，主持参与国家自然科学基金以及国家重点研发计划等项目；发表论文30余篇，申获发明专利10余项，中美国专利1项，并与全球顶尖的医疗机器人研究机构约翰·霍普金斯大学LCSR实验室保持长期战略合作。

医疗机器人自诞生之日起便是前沿科技的典型代表，并站在机器人和医疗健康两大风口的交汇处，无论是对于资本市场还是科学研究来说，医疗机器人都是关注的热点之一。在当前的医疗机器人市场中，美国拥有直觉外科、美敦力、Stryker(MAKO)等一众优秀的医疗机器人企业。直觉外科是全球市值最高的医疗机器人公司，其全面的技术专利储备体系形成了难以跨越的技术壁垒。预计在2021年，全球医疗机器人的市场规模将达到207亿美元，年平均增长率超过15%，未来将逐步成长为一个近万亿美元的巨大市场。我国也将医疗机器人作为重点扶持的先进制造业，希望在未来行业和技术竞争中取得突破，占据医疗科技战略高地。

医疗机器人的发展承载着人们对末来生活的美好畅想，也是科技进步的标识。医疗机器人在代替医生进行手术等方面，具有独特优势，主要表现为精度高、视野好、创口小、稳定、术后恢复快。然而，医疗机器人的发展能否完全取代医生，这也是研究者一直争论的话题之一，甚至出现了机器人威胁论。想要破除人们对医疗机器人的误解，关键是要让更多的人了解医疗机器人，知道其技术原理和应用场景，这样才能更好地将机器人融入我们的日常生活，发挥医疗机器人的作用，改善现有医疗技术水平。

目前，对于医疗机器人系统介绍的书并不多，现有的图书也多从技术角度进行解读，读起来通常晦涩难懂。对于大部分人来说，医疗机器人还是一个复杂的技术集成系统，完全了解和掌握相关技术细节也并不容易。此外，从医疗机器人行业视角出发，并结合医疗机器人技术的发展趋势、市场情况做全面的剖析的作品更是少之又少。因此，市场上需要一本既从技术出发，又能描绘宏观市场的书籍，让学术研究者、投资者、从业者甚至普通大众对医疗机器人有一个全面的概念，帮助他们加深对医疗机器人行业的理解。

本书第一章从技术源起、产业发展的角度描述了医疗机器人产业发展现状及未来行业竞争趋势，为读者描绘了宏观环境下全球医疗机器人竞争格局及我国医疗机器人在当前格局中所处的行业地位。

第二章从医疗机器人产品门类、相应的技术标准和临床应用场景对医疗机器人做了全面的介绍，并畅想了未来医疗机器人技术的发展趋势和由此带来的巨大改变。读者通过本章能够对医疗机器人全产品线建立全面的概念，并进一步感受医疗机器人对未来人们生活、就医方式带来的改变和冲击。

第三章结合医疗机器人现有的行业特点，分析了医疗机器人行业在发展过程中受到的阻力因素，也有可能成为巨大的发展推力。

第四章着重分析了国内外具有代表性的医疗机器人企业，希望医疗机器人企业高层管理者和创业者能够从这些企业的技术积累、发展路径、产品布局、市场推广的经验中有所收获。

部分节选

1.4.1 技术趋势：更好的机器人,更好的医疗

(1)从医疗机器人到机器人医生

向自动化的方向发展,这也是未来手术机器人发展的必然趋势。虽然不确定还需要多长时间,但随着人工智能技术的引入、机器人自动化程度不断提高,机器人变得越来越聪明,能够越来越理解医生想让它干什么、它怎么更好地执行,甚至成为更好的“机器人”医生。

认知算法将会允许机器人和医生一起工作并且预测医生的行为。高分辨的传感器将会在手术中提供更多的信息反馈,更先进的执行机构将提供超越人工手术的高精确度。信息系统和模型构建将会创造一个平台,可以使更多的医疗机器人沟通并一起工作。直观的交互界面将为病患医疗团队以及家庭之间提供更自然的沟通。

(2)医疗机器人将与更多学科广泛而深刻地融合

医疗机器人的未来发展需要信息化、网络化、智能化的支撑,这些都将依赖于控制技术、传感技术、交互技术、材料技术的发展。未来的医疗机器人将是典型的物联网系统。控制、微电子、传感、新材料等技术的发展,都将为智能化的医疗机器人提供基础条件。大数据、智能传感器、快速基因测序、分子诊断、微纳制造、柔性可延展电子器件、可穿戴设备、人工智能、可吸收生物材料、3D打印技术都将不断和医疗机器人摩擦出创新的火花。

医疗机器人将和生命科学、生物技术、纳米技术、信息技术、认知技术、先进制造技术发生更为广泛而深刻的融合。医疗机器人的内涵也将随着和更多学科的融合而逐渐延伸。比如,现在我们印象中的医疗机器人是靠电机驱动的机械装置,未来,医疗机器人可能是可编程的生物结构,如人造免疫T细胞、分子马达驱动的微型结构纳米机器人。

除了自然科学层面,医疗机器人的使用将在环境、心理、人与人的关系和更多、更广泛的社会科学层面造成深远的影响。

(3)全面融入医疗业务场景

智能导诊机器人、智能预诊机器人、全流程服务机器人、配送机器人、辅助诊断机器人,越来越多种类的机器人不断出现在医院的不同场合。

但是,新技术的推进也会冲击原有业务形态,对医院环境、业务流程、操作人员等均会带来不同程度的调整变化。随着机器人针对不同医院和场景的具体情况,不断地进行功能整合,不断提升自身的稳定性,打磨应用,形成闭环,未来将更好地全面融入医疗生态。

(4)化身数据入口与再创新平台,推动医学不断进步

机器人本身是一个平台技术,当大量的研究人员和医生开始使用机器人,就会衍生出非常多的新应用。举例来说,达芬奇一开始做的是胆囊切除,但现在可以用到前列腺、心脏手术等领域,这都是在不断的迭代开发以后,研究出来的新的应用。这些新应用是医生用到达芬奇之后再重新设想出来的,而并不是达芬奇一开始设计的。这种基于达芬奇技术平台的再创新也大大地促进了达芬奇机器人的推广。

由于医疗机器人愈发深度地参与到医疗的全部流程,将自然而然地成为海量医学数据的入口,可以形成庞大的医学数据库。而在人工智能和机器学习的加持下这些医学数据将会产生巨大的价值。

通过各种各样的计算机和物理增强,在外科医生的视野中放置大量相关数据,以及在手术中识别运动和患者状态,机器人将突破更加精细解剖结构的手术“禁区”,也可以通过更加智能的规划,让整个医疗过程变得更加高效。并且有可能实现更早的疾病诊断,真正地实现“治未病”。甚至有可能发现某些长久以来医学上忽略的角落,产生新的治疗方案,带领人类突破医学极限。

1.4.2 行业趋势：一个生机勃勃的医疗机器人创新生态

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主编｜赵清

排版｜Mia

延伸阅读

医学：从巫术到科学

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