国产手术机器人如何突围？医疗器械展览会揭秘技术创新突破之道

2023-07-14

手术机器人是将机器人技术与微创外科手术相结合的高端医疗装备，具有技术难度高、涉及学科多、临床应用广等特点。虽然国产手术机器人起步较晚，但入局企业奋起直追，纷纷对标达芬奇，国产替代的呼声越来越高。

手术机器人是医疗领域的重要创新方向，也是国内外众多企业和科研机构竞相投入的热点领域。然而，国产手术机器人的发展并非一帆风顺，它面临着技术难题、市场壁垒、政策规范等多重挑战。国产厂商如何才能在该领域突围，实现技术创新和突破，提升产品竞争力和市场占有率等问题仍待进一步解答。

近日，动脉网与上海交通大学医疗机器人研究院副院长郑国焱进行了一场对话，深入探讨了手术机器人的技术现状、发展方向、创新路径等问题，为国产手术机器人的发展提供了有益启示。

对于计算机辅助外科、多模影像分割、配准和重建、计算机辅助诊断、机器学习和深度学习郑国焱有着深入研究，2006年和2018年屡次获得国际计算机辅助骨科年会最佳技术论文奖，2018年获国际图像分析和识别大会Springer最佳论文奖，2018年获MICCAI脊柱成像中的计算方法和临床应用研讨会最佳论文奖，2017年获MICCAI医学成像中的机器学习研讨会最佳论文奖等。

而医疗机器人研究院作为上海交通大学校级多学科交叉研究平台，对接国家“面向人民生命健康”的科技发展方向，围绕国家重大医学需求，服务大健康产业发展，在微创手术、康复治疗、生活辅具等各类医疗应用领域开展了以医疗机器人技术为核心的基础研究、工程技术开发、应用研究与转化，支撑上海建设医疗机器人产业关键技术转化平台，推动我国医疗机器人技术的创新研究，并在医疗领域的技术研究和推广应用方面取得了一系列积极进展与重要成果。

以下，Enjoy：

#01

当前临床最为需要何种类型，以及具备哪些特征的手术机器人？

要开发出一款能够真正解决临床痛点，且医院愿意使用、患者能接受的手术机器人，并不是一件容易的事情。它必须通过技术突破，颠覆传统手术方式、提高手术效果和安全性、减轻医生负担。这些技术不仅要有高度的创新性，还要有强大的鲁棒性，能够适应不同的病例和环境。

比如说腔镜机器人在泌尿外科的应用，就是一个成功的例子。它能够让医生通过遥控操作，实现对前列腺癌等疾病的精准切除，同时保留神经和血管等重要结构，避免出血和并发症。这样的技术不仅提高了手术效果，还降低了医生术中劳累程度，提高了手术效率。

遗憾的是，脊柱机器人和关节机器人目前还没有找到能够完全解决临床痛点的技术，还需要不断研究和优化。目前，该领域的手术机器人还处于导航定位型阶段，主要是提供位置信息，而不是真正参与手术操作。而且由于人体结构的复杂性和多样性，这些位置信息也不一定准确和稳定。因此，骨科领域的手术机器人还需要找到那些能够实现真正的智能化、自动化、个性化的技术，才能满足市场的需求和期待，辅助医生进行精准、微创、智能的手术操作。

此外，值得一提的是手术机器人的核心竞争力除机械臂、传感器等硬件技术外，还有很大一部分在于软件技术。因为硬件技术往往同质化严重，而软件技术则能够发挥算法优势，将医生经验融入产品中，优化甚至颠覆手术流程。可以说，在硬件同质化程度较高的情况下，软件是决定产品好坏及好用程度的灵魂。当前，临床最需要的手术机器人必须通过软件技术将医生的经验融进产品中，并通过算法优化产品，使之好用、易用、耐用，要雪中送炭，而非锦上添花。

因此机器人也成为了医疗器械展览会的吸睛单品。春江水暖鸭先知，许多专注于医疗机器人等医械产品设计研发的企业也纷纷入驻医疗器械展览会现场，包括迈得Maider，米克朗，赛能，IMA spa，欧赛斯，艾利特等，点击快速参展，来现场看火热与前沿展品。

#02

如何应对手术机器人内卷难题？

手术机器人是一个高门槛领域，需要不断创新和突破。如果只是做一些通用的技术，就会面临内卷的困境，因为这样的技术容易被模仿和替代。要想在手术机器人领域脱颖而出，就要避免泛化，专注于核心技术，解决企业和医院的痛点，把医生的经验和流程嵌入到产品中。唯有如此才能提高产品的竞争力和附加值，满足市场的需求和期待。手术机器人的核心技术包括配准技术、图像分割技术、智能诊断技术、力控技术等，这些技术都需要深入研究和优化，才能保证手术机器人的安全性、准确性和稳定性。

#03

具体到应用环节，核心技术如何才能真正实现突破？

手术机器人中很重要的多模态感知技术，就需要集成视觉、触觉、力觉等多种传感器，才能提高手术操作的精准性和安全性。其中所涉及的技术非常多，且相关核心技术的突破并非仅依靠日日夜夜的打磨就能实现，还需要不断在临床中应用和打磨。而这方面的技术进步也不一定是由医疗领域推动的，可能是由娱乐业、游戏业等其他领域推动的，因为他们对传感器技术的需求更大，更能促进传感器技术的发展和降价。因此，手术机器人领域要关注其他领域的技术进展，把握技术突破的机会，才能实现真正的创新和突破。

#04

影像技术在手术机器人这个场景中有哪些应用价值？

目前国内医学影像技术实际上已经蓬勃发展，也可以说是百花齐放，不仅涉及疾病种类丰富，从技术先进程度来看，有的甚至融入了VR等技术。而手术机器人历经四代发展，每一代都有各自的特点和优势。

最早期的第一代机器人是工业机器人改造而来，主要解决了切割导航的问题；第二代机器人是达芬奇机器人和宙斯机器人等，主要解决了手眼协调、三维视觉、身体颤动等问题。而且，它找到了很好的临床痛点，在泌尿外科等领域有很好的应用效果；第三代机器人是脊柱机器人和关节机器人等，主要解决了定位精准、力反馈等问题；第四代机器人是腔镜机器人等，在微创上有突破点，主要解决了操作灵活、视野清晰等问题。

当前，手术机器人的发展方向是要提高术中影像的分辨率和诊断功能，实现多模态的感知技术，解决看得见、看得清、看得透的问题。使术者能够看到体积更小的病变，操作更精准，实现更早期的介入。实现术中影像可以让医生看到表面的结构、显微镜可以让医生看到放大后的细节，以及AR技术可以让医生看到虚实结合后的内部结构等。这些技术不仅需要有高度的创新性和鲁棒性，能够适应不同的病例和环境。而且还要有诊断功能，能够自动识别组织类型和病变程度，让医生能够及时发现并治疗疾病。

因此，第五代的手术机器人必须将拥有内窥显微技术，能够实现微米级的精度和诊断功能。通过光纤技术、多传感技术等，实现对组织的微观观察和识别，让医生能够看到体积更小的病变，操作更精准，实现更早期的介入。这将是手术机器人的未来方向，也是医疗领域的创新方向。

#05

如何弯道超车实现技术创新与突破？

相较于海外，实际上国内手术机器人发展还是较为滞后的。国产手术机器人厂商面临着海外巨头的竞争压力，要想在这个领域取得突破，就不能只是模仿和跟随，而要有自己的创新和特色。

一方面，要在老的赛道上努力追赶，学习和借鉴海外巨头的技术经验，提高自己的产品质量和性能，解决国内市场的需求和痛点。

另一方面，要在新的赛道上寻找机会，探索和开发新的技术方向，比如说内窥显微技术、多模态感知技术等，把握技术进步的机会，实现技术领先和差异化。这样才能在竞争中脱颖而出，赢得市场的认可和信任。

当然，这样的创新和突破不是一朝一夕就能实现的，它需要政府的扶持，科研人员的努力，以及自主的核心技术。政府要给予国产手术机器人厂商更多的政策支持和资金补贴，鼓励他们进行技术研发和市场推广。科研人员要有远见和勇气，不断探索和创新，不畏惧失败和挑战。最重要的是，国产手术机器人厂商要掌握自己的核心技术，不依赖于外部的供应链和专利，才能真正实现自主可控和可持续发展。

#06

写在最后

医疗器械展览会意识到，手术机器人作为医疗领域的重要创新方向，需要不断探索和突破技术难题，满足市场需求和期待。国产手术机器人要想在这个领域突围，必须找到临床痛点，真正解决临床痛点。同时，颠覆传统术式，为临床提供价值，进一步提升临床使用率，做到“雪中送炭”而不是“锦上添花”。如此一来，风口自会出现。

作为国内手术机器人领域的权威专家之一，郑国焱在技术研究和应用方面有着丰富的经验和见解，他的观点和建议对于国产手术机器人的发展有着重要的指导意义。我们有理由相信，在多方的努力下，国产手术机器人蓬勃发展的未来或已不远。

国产手术机器人如何突围？医疗器械展览会揭秘技术创新突破之道

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