文丨张孟月 编辑丨周会霞
校对丨吴政希 图丨由受访者提供
未来多孔手术机器人领域将“群雄并起”，而单孔手术机器人将“一枝独秀”。
医生不再站着做手术，而是像驾驶汽车一样坐在操控台前，由两三米开外的机械臂在病人体内完成手术，这不是科幻电影，而是已经实现的机器人手术。控制系统是“神经中枢”，机械臂作“手”，光学成像系统为“眼”。越来越多的手术机器人正成为外科医生的“得力助手”，保障手术质量的同时，可用“最小的损伤，实现最好的疗效”，从而帮助患者更好地恢复。手术机器人中，腔镜手术机器人的商业前景最为清晰、临床上使用范围最广。在腔镜手术机器人领域，直觉外科公司的达芬奇机器人因技术起步早、专利覆盖全、上市时间久、使用地区广等先发优势，占据全球垄断地位。在直觉外科之后，国际医疗器械巨头美敦力、强生医疗等都开始重金投入，国内市场的资本和参与者也慢慢向该领域聚集。2017年才开始商业运行的北京术锐技术有限公司（以下简称“术锐”）似乎名不见经传，却吸引了美敦力的入股。韬光养晦多年，如今崭露头角的术锐，能否成为手术机器人行业的“黑马”，在达芬奇“一家独大”的市场中闯出一条国产自主创新的道路？
归国创业，成立术锐
术锐的创新与创始人徐凯的经历密不可分。2004年，徐凯来到哥伦比亚大学攻读博士学位，师从被誉为“医疗机器人之父”的Russell Taylor教授。“赴美留学使我初次接触手术机器人领域。当时，直觉外科公司刚刚实现了在多孔手术机器人领域的垄断，我的导师Taylor教授作出了达芬奇机器人可能会垄断市场15~20年的预言。当时我就暗下决心，要做出新一代的手术机器人。正是从那时起，我们开始了对单孔手术机器人的研发，研究如何在更小的创伤下完成手术治疗。”
2004—2009年期间，徐凯在美国潜心科研攻关，“在2009年，我们已在实验室里做出了世界首台单孔机器人，比达芬奇推出单孔机器人的时间更早。只是当时有些关键的技术问题尚未解决，还不能真正走上临床使用。”经过多年学习，徐凯掌握了完整的理论知识体系，抱着“自己的成果自己转化”的想法，决定回国立业。回国后，徐凯担任上海交通大学机械与动力工程学院教授、博士生导师，并带领研究团队成功实现了“可形变对偶连续体机构”技术的突破，使机器人的蛇形手术操作臂能够自单孔进入，在患者体内进行全维度、高负载灵活精准运动。在徐凯看来，这是一种“颠覆性技术”，出其不意地从另一个角度杀进来，力图打破主打多孔技术的达芬奇对市场的垄断。
2017年，得益于上海交大推出的“科技成果自主转化政策”，徐凯将一系列核心技术转入了术锐，并以此为基础，自主研发出一系列关键技术与核心部件。截至目前，术锐已在全球范围提交专利申请390余项，获得美国等国外授权专利26项，中国授权专利128项，整体技术比肩国际先进水平。
另辟蹊径，创新发展单孔技术
手术机器人逐年上升的市场规模引发关注，全球市场基本形成了腔镜机器人为主，骨科机器人为辅，其他领域多元发展的格局。2020年，我国腔镜手术机器人市场规模达3.2亿美元，同比增长10.3%。然而，在腔镜机器人领域，占据全球82.9%市场份额的达芬奇“一家独大”。近三年我国政府公开的手术机器人招投标结果显示，达芬奇中标数量稳居第一。在徐凯看来，达芬奇因入场早占据了先发优势，但其并非医院的绝对刚需。“《柳叶刀》的研究表明，使用达芬奇手术机器人和使用多孔腹腔镜进行手术的术后长期预后并没有明显区别。”但在多孔手术机器人领域，国内医院仍倾向于选择达芬奇“作为医院品牌建设的载体”。然而，国产机器人并非毫无机会，“达芬奇依靠原创性技术垄断市场，国内企业若想弥补差距，要么比原有技术更好，要么另辟蹊径，发展有替代性地位的创新技术。而且，根据美国法律，专利的有效期为20年，达芬奇的核心专利即将逐步过期，未来多孔手术机器人领域将会‘群雄并起’，而单孔手术机器人将‘一枝独秀’。”正是抱有这样的想法，使徐凯义无反顾地走上了单孔手术机器人的研发之路。事实上，达芬奇后来也推出了SP单孔腔镜手术机器人，但由于技术先进性的出口限制，尚未被允许进入中国市场。这，也是术锐的机会。
相比需在患者腹腔部位开多个手术孔（一般情况下为4个小孔加1个取出病灶的大孔）的多孔手术机器人，单孔手术机器人只需要一个孔，即可实现手术过程中全部器械的置入，具有病人创伤更小、术后恢复期更快的优点。依托自主研发的“对偶连续体机构”设计，术锐手术机器人的高刚性连续蛇形手术臂动作灵活精准，能在狭小的空间内完成复杂的手术操作，在患者体内独立实现“6+1”自由度的全维运动；且体外机械臂可在术中保持静止，克服了多孔手术机器人的体外机械臂因碰撞而导致的固有风险，提高了手术执行的安全性。此外，同一系统可在单、多孔术式中通用，可减轻医院的支出成本。
自2021年以来，术锐手术机器人已完成多例亚洲首台纯单孔下的机器人泌尿外科、妇科、普外科经典手术，并已成功于泌尿、普外和妇科三大科室开展临床应用。海军军医大学附属长海医院泌尿外科主任王林辉教授具有丰富的机器人手术临床经验，他曾在接受媒体采访时表示：“从我们的实践经验来看，单孔机器人手术在很多时候确实能达到多孔手术的效果，并且国产品牌也有与进口产品一较高下的实力。如果要我给它（术锐机器人）打分，我会打85分。我相信手术机器人这类高端医疗设备不再是欧美专利，我们国产手术机器人将造福更多患者。”前景向好，国产替代仍需时日
作为人口大国，中国的患者人数庞大且外科手术量众多，但截至目前，国内仅安装了近300台腔镜手术机器人，手术渗透率仅为0.5%。与此相比，美国安装的达芬奇机器人已超过4000台，手术渗透率达到13.3%。低渗透率给了市场极大的想象空间，但手术机器人的发展仍存在许多阻碍。价格昂贵一直是手术机器人广为诟病的问题，目前，单台达芬奇手术机器人在国内的价格高达2000万~3000万元，每年的维护费用还要约200万元，还有手术工具、无菌套等耗材的费用，使用达芬奇机器人的手术费比普通手术费贵2万~5万元。“这给了术锐一个比较好的市场替代需求点。”术锐的股东—— 天峰资本创始合伙人关继峰表示，术锐可以通过供应链的本土化来大幅降低成本。徐凯对此也信心满满：“手术机器人产品只要能精细完成手术治疗，实现患者获益不打折，大多数医院可能会倾向于选择物美价廉的产品。国产品牌凭借价格优势可以帮助医院大幅节省支出。”
具备生产制造优势只是产业化征途中的一步，在徐凯看来，更大的挑战是医护培训。“目前，术锐单孔手术机器人的操作方式，其实更接近达芬奇多孔手术机器人。经过了50台手术的学习曲线、掌握了达芬奇多孔手术机器人的医生，能相对较好地适应术锐单孔手术机器人。而只有多孔腹腔镜操作经验的医生，直接使用单孔手术机器人，培训和应用所面临的挑战相对较大。如何让更多医生很快地上手单孔机器人这个新技术，是术锐需要直面的挑战。”徐凯坦言。即便是达芬奇手术机器人，在中国经历了6年多的市场培育后营收才慢慢有了起色，术锐也需要更多医院的应用、医生的培训和手术量的积累，才能逐渐体现其更大的临床优势。谈到公司的未来规划，徐凯表示：“我们目前主要是针对腹腔和胸腔内的腔镜手术，未来要拓展经自然腔道内镜手术以及介入手术等，希望让更多百姓从先进机器人技术带来的医疗品质提升中受益。同时，我们还要以原创技术出口欧美市场，努力成为全球第三代手术机器人领域的技术先行者与市场领导者，推动人类健康卫生事业不断向前发展。”
· 文章版权归本编辑部所有，未经授权不得转载。
· 如需获取转载、合作、采访等需求请到微信公众号菜单栏，获得相应信息。
· 您亦可在知网、今日头条、南方号等相关平台上关注我们。
《科技与金融》杂志2022年9月刊
已正式发售欢迎点击下方图片订购本刊