2018年3月22日，首批科創(chuàng)板上市申請受理企業(yè)名單公布，以膠囊機器人為主營產品的智能醫(yī)療機器人企業(yè)安翰科技名列其中。圍繞智能醫(yī)療機器人的技術和產業(yè)發(fā)展，中國電子學會開展相關研究及對策建議。
智能醫(yī)療機器人是基于機器人硬件設施，將大數據、人工智能等新一代信息技術與醫(yī)療診治手段相結合，實現“感知-決策-行為-反饋”閉環(huán)工作流程，在醫(yī)療環(huán)境下為人類提供必要服務的系統(tǒng)統(tǒng)稱。隨著生活水平的逐步提高，人們對高端醫(yī)療服務的需求不斷提升，同時，醫(yī)學、工程學、機器人學不斷取得突破，數字醫(yī)療、穿戴式醫(yī)療、新型材料及智能算法等新興技術與醫(yī)療領域的結合日趨緊密，醫(yī)療理念和方式已發(fā)生革命性變革，智能醫(yī)療機器人作為新技術的融合平臺，呈現出更智能、更精密的發(fā)展趨勢，其行業(yè)應用及推廣成為大勢所趨，商業(yè)化、市場化的步伐正在不斷加快。
智能醫(yī)療機器人按照具體用途，可分為智能手術機器人、智能康復機器人、智能輔助機器人和智能服務機器人。其中，智能手術機器人為外科醫(yī)生提供清晰立體影像，通過靈巧機械手末端實現對有限區(qū)域的精細手術操作，可減少患者創(chuàng)傷區(qū)域，縮短患者康復時間，具體分為腹腔鏡手術機器人、神經外科手術機器人、骨科手術機器人等；智能康復機器人是輔助人體完成肢體動作的可穿戴機械設備，可延緩肌肉萎縮和關節(jié)攣縮，提高患者的肢體運動能力，具體分為牽引式康復機器人、懸掛式康復機器人和外骨骼康復機器人；智能輔助機器人是在醫(yī)療環(huán)境中起到輔助診治作用的智能機器人，可滿足行動不便或老年患者的特定醫(yī)護需求，具體可分為膠囊機器人、采血機器人和導診與預問診機器人等；智能服務機器人是幫助醫(yī)護人員承擔運輸、配藥等繁瑣工作的智能機器人，可提高醫(yī)護人員工作效率，具體可分為智能醫(yī)用運輸機器人、消毒殺菌機器人和配藥機器人等。
圖1 智能醫(yī)療機器人分類，資料來源：中國電子學會整理
一、我國智能醫(yī)療機器人發(fā)展現狀與趨勢
我國智能醫(yī)療機器人產業(yè)快速發(fā)展，據國際機器人聯(lián)盟(IFR)統(tǒng)計數據測算，2018年我國智能醫(yī)療機器人市場規(guī)模達到34億元，預計到2025年，我國智能醫(yī)療機器人市場規(guī)模將突破百億元。目前，數字化、智能化成為智能醫(yī)療機器人重要發(fā)展方向，隨著國內產學研合作的逐步深入，以及資本對產業(yè)熱點的追逐，智能醫(yī)療機器人技術研發(fā)進展不斷加快，產品將向更多應用場景延伸。
(1)精密控制與狀態(tài)感知技術取得突破性進展
近年來，國內研發(fā)機構非常重視智能手術機器人精密操作與狀態(tài)感知技術的創(chuàng)新性研發(fā)，在部分領域已經達到國際先進水平。在精密操作方面，對操作精度影響最大的關鍵部分是遠端運動中心(RCM)機構，2018年上海交通大學開發(fā)了應用于單孔腔鏡手術機器人的RCM機構，可在受限的空間中實現靈巧操作，確保微創(chuàng)手術過程中手術器械與病人的手術切口不發(fā)生拉扯，以保障手術安全。在狀態(tài)感知方面，2018年南開大學采用人工神經網絡技術，針對骨科手術機器人，構建了基于力觸覺、聲音振動等信息的成像識別系統(tǒng)，可實現對骨骼、肌肉等不同人體組織的自動識別，為監(jiān)測機器人安全操作提供智能化的實時反饋保障。
(2)產品臨床應用日益活躍
隨著我國自主研發(fā)水平持續(xù)進步，智能醫(yī)療機器人臨床應用日益活躍，已構建較為完整的產品體系。在智能手術與康復機器人方面，“妙手S”微創(chuàng)手術機器人、哈工大微創(chuàng)腹腔外科手術機器人系統(tǒng)等腹腔鏡手術機器人已進入臨床實驗階段，柏惠維康的神經外科手術導航定位系統(tǒng)與北京大艾機器人下肢外骨骼機器人、布法羅機器人下肢步行外骨骼于2018年相繼通過國家食品藥品監(jiān)督管理總局(CFDA)醫(yī)療器械審查。在智能輔助與服務機器人方面，膠囊機器人、智能導診與預問診機器人成為研發(fā)切入點，一批掌握自主知識產權的新型產品相繼問世。安瀚科技、金山科技的膠囊機器人利用精準磁控技術，可在醫(yī)生的控制下自如運動，精準檢查人體胃部、腸道等部位，降低了消化道檢查復雜度?？拼笥嶏w的人工智能導診機器人“曉醫(yī)”為患者提供預約掛號、智能導診、報告查詢等功能，可提升醫(yī)院導診效率，節(jié)省醫(yī)院人力成本。此外，康夫子、萬物語聯(lián)的智能問診機器人、鈦米機器人的醫(yī)用運輸機器人等各類機器人層出不窮，產品多元化趨勢明顯。
(3)資本市場投資熱情高漲
相較于國際市場，我國智能醫(yī)療機器人產業(yè)起步較晚，目前整體處于從研發(fā)與臨床試驗向市場化量產過渡的發(fā)展階段，智能醫(yī)療機器人整體技術水平、醫(yī)護人員操作能力與病患者對機器人接受程度等逐步提升，智能醫(yī)療機器人產業(yè)表現出巨大的發(fā)展?jié)摿?。在近年已披露的智能醫(yī)療機器人領域融資事件中，產品落地路徑明晰的企業(yè)，或已取得CFDA認證的企業(yè)頻獲資本市場青睞。在過去的兩年時間內，行業(yè)出現多起規(guī)模過億的融資行為，具體包括柏惠維康、天智航、博恩思等智能手術機器人企業(yè)與鈦米機器人、安翰科技等智能輔助與服務機器人企業(yè)。
表1 我國智能醫(yī)療機器人企業(yè)近兩年融資事件，資料來源：中國電子學會整理
(4)產學研合作為發(fā)展注入活力
隨著智能醫(yī)療機器人市場潛力加速釋放，大量企業(yè)加入到激烈的市場競爭中，差異化競爭局面逐漸顯現，校企合作日益加強。一是工業(yè)機器人企業(yè)和醫(yī)療器械企業(yè)憑借其長期相關技術積累，與國內研究院所展開多層次技術合作，逐步向智能醫(yī)療機器人領域延伸產業(yè)鏈布局。例如，楚天科技與國防科技大學合作，以外骨骼機器人研究為切入點，重點研發(fā)輔助殘疾人和老年人生活的智能康復機器人，又如金明精機與清華大學機械工程系成立聯(lián)合研究中心，開展神經康復機器人的研究。二是科研院所通過孵化企業(yè)，將科研成果推向市場。專注于骨科手術機器人的天智航由清華大學和北京航空航天大學提供技術支撐，哈爾濱工業(yè)大學已成功孵化羅伯醫(yī)療、思哲睿、哈工大機器人、邁康信等多家智能手術與康復機器人企業(yè)?？蒲性核c企業(yè)的緊密合作與聯(lián)動，加快了創(chuàng)新成果轉化進程，保證了技術研發(fā)更新?lián)Q代的可持續(xù)性，為產業(yè)發(fā)展注入活力。
表2 智能醫(yī)療機器人領域產學研合作情況，資料來源：中國電子學會整理
二、我國智能醫(yī)療機器人發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)
(1)核心技術基礎相對薄弱
智能醫(yī)療機器人是各國競相投入和角逐的重要科技制高點，歐美智能醫(yī)療機器人發(fā)達國家憑借優(yōu)秀研發(fā)團隊、原創(chuàng)性核心技術等優(yōu)勢，牢牢占據全球市場主要份額。目前，在機器人運動路徑規(guī)劃、多模信息精準感知與可視化、柔性控制精細操作等核心技術的創(chuàng)新性研發(fā)方面，我國與國外尚存在較大差距。核心技術短缺導致國內智能醫(yī)療機器人產品多集中于中低端市場，低端產品同質化與產能過剩現象明顯。同時，智能手術機器人等高端產品核心競爭力不足，導致國產智能醫(yī)療機器人在各大醫(yī)院的普及率相對較低，各醫(yī)院使用的國產機器人仍以輔助、服務類為主，用于手術治療的國產機器人仍是少數。
(2)安全認證制度需進一步完善
健全的安全認證是智能醫(yī)療機器人產業(yè)有序發(fā)展的重要保障。智能手術與康復機器人作為醫(yī)療設備產品，面臨非常嚴格的醫(yī)療產品準入機制，特別是在智能康復機器人領域，相較于歐美國家僅要求部分產品認證需要臨床試驗，我國要求全部智能康復機器人的認證必須通過臨床試驗，這一要求使得部分智能康復機器人市場化過程的環(huán)節(jié)增多，提高了國產智能康復機器人的產業(yè)化門檻，延長了資本投入和市場擴張的周期，對智能康復機器人企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提出更高要求。
(3)醫(yī)療數據保護機制尚未健全
智能醫(yī)療機器人在實施精準、個性化的醫(yī)療服務的過程中，產生了包含患者資料、臨床信息、醫(yī)療記錄在內的大量醫(yī)療數據，在網絡化成為發(fā)展趨勢的現在，針對醫(yī)院的網絡攻擊時有發(fā)生，醫(yī)療數據泄露的潛在風險成為亟需正視面對的問題。隨著數字醫(yī)療與智能醫(yī)療機器人的融合應用日益緊密，醫(yī)療數據信息安全流通共享的重要性將持續(xù)提升,信息安全保障體系防護的難度進一步加大，需要不斷完善相關保護方案與應急措施，以保障智能醫(yī)療機器人在各使用環(huán)節(jié)中的信息安全。
(4)復合型人才缺口較大
近年來，智能醫(yī)療機器人的功能日益復雜、性能持續(xù)優(yōu)化，其研發(fā)過程涉及醫(yī)學、機械制造、人工智能、大數據等相關學科知識，產業(yè)對具有多領域專業(yè)背景的復合型人才需求日益迫切。當前，國內高校智能醫(yī)療機器人相關學科設置尚不健全，天津大學、南開大學等國內個別高校已開設智能醫(yī)學工程專業(yè)，但人才培養(yǎng)數量遠不能滿足巨大的人才缺口需求，智能醫(yī)療機器人相關復合型人才培育任務十分緊迫。
三、加快發(fā)展智能醫(yī)療機器人的措施建議
一是大力推進創(chuàng)新性技術研究與應用。積極部署智能醫(yī)療機器人專項資金，開展智能醫(yī)療機器人科技攻關工程，集中力量突破核心技術瓶頸，著力實現變革性創(chuàng)新。充分發(fā)揮行業(yè)組織的橋梁作用，打造產學研醫(yī)對接平臺，推進技術創(chuàng)新和產業(yè)協(xié)同發(fā)展，聚焦產品研發(fā)及產業(yè)化，加強企業(yè)與研究機構、臨床醫(yī)院的密切合作，提高科研成果商業(yè)化轉換效率，共同推動我國智能醫(yī)療機器人產業(yè)高質量發(fā)展。
二是完善醫(yī)療安全認證機制。健全智能醫(yī)療機器人產品準入安全認證體系，細化智能醫(yī)療機器人安全認證等級，針對創(chuàng)新性強、安全度高的智能醫(yī)療機器人產品開通認證綠色通道。推進智能醫(yī)療機器人標準化平臺建設，制定產品安全等級標準化指導方案，降低企業(yè)研發(fā)機器人安全模塊的難度，提高產品認證效率。
三是建立醫(yī)療數據保護體系。建立健全醫(yī)療數據共享與安全保護機制，在醫(yī)療數據統(tǒng)籌管理、交互聯(lián)通、安全防護和跨領域應用等方向加快制定相關法規(guī)政策，形成標準統(tǒng)一、安全可靠的醫(yī)療基礎數據保護平臺，確保受保護的醫(yī)療信息在傳輸、接收、處理或共享時的機密性和安全性。建立有章可循的監(jiān)管體系，對非法買賣、泄露信息行為依法依規(guī)予以懲處。
四是加強復合型人才隊伍培養(yǎng)。鼓勵全國各大研究院所開設智能醫(yī)療機器人相關課程，在借鑒發(fā)達國家智能醫(yī)療機器人人才培養(yǎng)機制的基礎上，健全我國研究院所與企業(yè)、醫(yī)院之間合作聯(lián)動的人才培養(yǎng)機制，完善人才服務的市場化機制，促進人才的合理流動。 作者：尹傳昊
