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新松公司:医疗机器人要让基层买得起、老百姓用得好

发布时间: 2021-03-26 15:12     来源: 机器人产业杂志

  国产机器人企业近年来加大力度深耕医疗行业。像国产工业机器人龙头新松机器人公司,在医疗领域也当仁不让。医疗辅助机器人、下肢外骨骼、物流配送机器人、消杀机器人……新松目前已有的智慧医疗产品涵盖了国际机器人联盟(IFR,International Federation of Robotics)所划分的医用机器人四大类型——手术机器人、康复机器人、辅助机器人、服务机器人,同时还提供智慧养老、智慧康复等全系统解决方案。

  新松医疗与服务机器人事业部总经理李学威表示,新松在打造安全、精确、灵活的医疗机器人性能的同时,也重视让更多有相关需求的人能够享受到医疗机器人带来的福利。

  手术机器人成本高昂

  近年来,全球的医疗机器人市场规模增长迅速,其中,手术机器人规模最大。这是因为有了手术机器人的加入,操作医生只需在一个控制台上控制机器臂,就可以完成整个手术。同时,手术机器人的手术执行更加安全、精确,可以提高手术成功率,并且所开创口非常小,能够更快愈合,附加值非常高。

  说到手术机器人,达芬奇手术机器人系统(da Vinci Surgical System)在行业内名头最为响亮。它由美国直觉外科公司(Intuitive Surgical)设计、生产和销售。2006年,在手术机器人尚属稀罕的时候,第一台达芬奇手术机器人系统被引进到中国人民解放军301医院。如今,它已经在众多三甲医院“上岗”,被用于对成人和儿童的普通外科、胸外科、泌尿外科、妇产科、头颈外科,以及心脏手术。

  然而,手术机器人也有着无法回避的难题。手术机器人系统的耗材开支大,机械臂在运作十几次后,耗材就自动报废,必须更换。再加上保险、维护等成本,医院前期的投入相当高。据悉,达芬奇手术机器人系统在国内的售价约为2000万元。另外,医院需要付出的时间成本也很高。手术机器人的应用需要对专业临床医生进行长时间的培训,机器人也需要经过长时间的训练。

  在新松医疗与服务机器人事业部总经理李学威看来,医疗机器人的普惠价值在于医疗设备能够让基层医疗机构买得起、老百姓用得好。“病患通过医疗手术机器人进行治疗费用非常高昂。在我国,目前机器人手术费用多数尚未纳入医保范畴,无法报销,个人支付比重大,很多老百姓承担不起。因此,手术机器人能够惠及的范围十分有限。”

  智慧医疗康养设备下沉基层

  新松从2012年开始布局智慧医疗产业。李学威谈道:“我从那时开始深入了解医疗,去到全国很多医院,也看到了很多非常痛苦的病患,他们不仅承受着病痛的折磨,还承受着来自医疗资源短缺以及金钱的压力。”

  他说:“对于很多疾病,病患可以熬过手术,但是难以熬过术后的治疗。以下肢康复为例,由于康复师等相关专业人士的短缺,很多病患需要到大城市、大医院做手术,并进行后期漫长的康复治疗。治疗本身加上衣食住行累加产生的费用之高昂,无法想象。”

  2016年,新松研发出国内首台应用于肿瘤治疗的消融医疗辅助机器人,并成功应用于临床实验。这款消融医疗辅助机器人由高自由度、柔性的医疗辅助机器人,配备消融针作为末端执行器,再以计算机视觉技术导航,能够更加稳定、精准、灵活地治疗肿瘤。自此,新松逐步自主研发出行走辅助机器人、床椅机器人、多功能护理床、下肢康复训练机器人、下肢智能反馈训练系统、上下肢主被动训练系统等一系列更加能够满足基层医疗机构的智慧医疗产品。

  在这个过程中,新松全面普及以语音为核心,结合眼神、手势等多模交互的人工智能助手,将其搭载到智慧医疗、智慧康养等病患及老年人可用的设备中。

  据悉,目前,融合了依托于人工智能和其他自主知识产权核心技术的新松智慧康养系列产品,已在辽宁省残疾人服务中心、国家辅助器具东北区域中心、中国医科大学附属盛京医院、中国医科大学附属第一医院、大连医科大学附属第二医院、江苏省人民医院钟山康复分院等医疗康养机构投入使用。

  李学威表示:“我们必须做一些什么,改善医疗资源的紧张。这是整个社会亟需解决的问题。让医疗机器人要能够下沉到基层的普通医疗机构,也是新松的责任。虽然目前尚未实现,但是必须向这个方向努力。”

  下肢外骨骼惠及更多需求者

  据李学威介绍,今年,新松准备将下肢外骨骼产品上到电商平台、药店、养老服务中心、社区康复中心,通过线上和线下渠道进医院、进社区、进家庭。

  新松的下肢外骨骼产品包含有源下肢外骨骼和无源下肢外骨骼两类。这里的“源”指的是由电源提供的动力。它们都是根据机械结构学和运送生理学设计而成的可穿戴助行设备,为下肢肌力较弱的使用者提供支撑力并辅助运动。无源版本无需电池能量,利用机械弹簧原理,通过人体自身重力对各助力关节扭簧储能向下储能,然后向上激发,转化为行走的关节助力,引导使用者进行自然步态行走。有源版本则是由电机驱动提供助力,能够在病患症状严重、完全无力主动行走的情况下,辅助病患进行下肢运动康复。另外,有源版本还支持多种控制方式,能够判断人体行走意图,进行自适应步态控制,并具备防护跌倒的功能。

图1:新松无源下肢外骨骼

  它们能够在一定程度上减少康复师和护理人员的工作强度。但这只是这两款产品对于医疗机构方面的价值。它们更大、更广价值是从根本上减轻病患的病痛和危险,帮助病患更加积极、快速地应对病症。

  尤其是无源下肢外骨骼,面向的是下肢虚弱或偏瘫症状较轻但数量较多的人群。例如,很多原本上下台阶很困难的老年人,在使用时,由于减少了行走过程中所消耗的能量,能够轻松很多地完成上下台阶的动作,而在使用一段时间后,由于训练激发了使用者的自身行走能力,也能够减缓肌肉力量的衰退。它适用于多种室内、室外多种场景,几乎不受天气状况影响。

  据李学威介绍:“新松的无源下肢外骨骼目前价格在万元级。我们研发团队正在努力降低成本,争取做到5000元左右这样比较理想的价格。”

  困难在于检测认证周期漫长

  新松成立于2000年,以工业机器人起家并成为国产机器人的头部企业,长期以来积累了大量工业机器人的自主创新技术和高端科研人才。很多人说,医疗和工业是相通的,因为二者都强调安全、平稳、精确和灵活。因此,新松工业机器人方面的技术研发优势就是其医疗机器人的优势。

  然而,机器人企业内部技术研发思路相通,并不代表在外部“医”和“工”能够无障碍对接。医疗机器人需要部署在医疗机构中才能真正发挥价值。而对于纯属于“医”的医疗机构而言,医疗机器人本质上属于“工”,如果想要最大程度地发挥医疗机器人的价值,医工合作中的互动和反馈必不可少。已经实现功能性作业功能的机器人必须与医院应用的具体场景相结合,进行一段时间的考察和磨合。

  以新松上下肢主被动康复训练系统的临床检测为例。在将产品交付医院后,康复专科医生和病患将对其进行试用。医生和病患是该机器人的直接使用者,他们给出该机器人在安全性、运行空间、运转速度和人机交互操作便捷性、舒适度等方面的反馈。研发人员根据收集到的反馈信息,以及机器人接受到的病患训练时长、康复周期等统计数据,不断对机器人进行操作界面、系统等方面的修改、迭代和完善,优化机器人的性能,同时也更好地提升医生对病患的康复治疗效果。

图2:新松上下肢主被动康复训练系统

  另外,医疗机器人既是机器人产品,更是医疗设备产品,面临着非常严格的医疗产品准入机制。手术机器人由于人体使用安全性等硬性指标,必须经过NMPA(National Medical Products Administration,国家药品监督管理局,原CFDA)的三类医疗器械认证和检测后才能上市销售推广。而新松以智慧康养系列为主打的产品也都需要经过NMPA二类医疗器械认证。

  李学威坦言,医疗机器人前期的研发周期长、投入高,还要经历长时间的检测和认证,对于企业而言,很难在短期内形成经济效益。但另一方面,严格的产品监管是对病患使用体验,甚至生命安全的负责。因此,等待也是有意义的。

  目前,部分地区对一些创新性强、安全度高的手术机器人产品敞开了认证绿色通道。未来,机器人的安全性和市场性将得到更好的平衡,提高产业转化效率。

  随着中国社会进入老龄化的加速期,以及人们对生活品质追求的提高,日常的医疗和健康服务越来越受到人们的重视。在新冠肺炎疫情的影响下,医疗机构数字化、智能化建设进程的步伐也在加快。医疗不论是在“质”还是在“量”上,都需要满足更高水准的要求。

  整体来看,我国机器人在医疗行业的应用仍处于初期的导入阶段,尚未规模化、产业化。无论是机器人本身医用专业化的技术还是医护人员的操作能力,都处于培育的过程。当然,这也意味着该领域巨大的成长空间。随着AI、5G、大数据、AR/VR、脑机交互等前沿技术的应用与融合,以及基础材料学和工程学技术的突破发展,医疗机器人的应用将更加广阔,惠及更多有医疗需求的人。

  李学威表示,新松也将继续深耕智慧医疗,推动优质资源下沉,让有需求的人能够更快地体验医疗机器人带来的福利,助力健康中国。

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