医疗机器人定义及研究范围界定

医疗机器人指用于医疗场景中辅助医护工作,提高医疗、保健服务的机器人,它们基于医学与数据,融合多学科与人工智能为一体,具有深度学习能力。依据不同适用场景与提供的服务,医疗机器人会配备种类不一的特质部件,所以它们的外观、大小、形态、结构、性能各不相同。

研究范围界定:手术机器人、康复机器人与医疗服务机器人是本次报告的研究范畴,依据药监局对医疗器械的界定,这三类医疗机器人中涵盖了二类医疗器械、三类医疗器械与非医疗器械类医疗机器人。目前中国手术机器人与康复机器人产品自动化程度处于机器人辅助阶段,少数可实现单独任务自动化;少数医疗服务机器人可实现整体任务自动化。

政策环境:政策长期利好驱动医疗机器人研发创新,助力商业化

政府多部门协作通过各种形式推动与支持医疗机器人的大力发展,陆续推出相关政策与规范,对医疗机器人研发领域的资助也逐步增加,显著超过之前 10 年的水平。2020 年中国研究与试验发展(R&D)经费支出与 GDP 之比为 2.4%,比上年提高 0.16 个百分点。

目前,上海与北京两地已推出部分手术机器人医保覆盖政策,为中国医疗机器人的商业化进程拉开了序幕。

技术环境:基础科学与人工智能的发展推动医疗机器人技术突破

医疗机器人不断走向人 – 机器 – 环境共融的目标,离不开国际与国内基础科学技术与人工智能的快速发展。2020 年,国际学术会议 AAAI 投稿数达到上年 150%,同年北京成为全球人工智能企业分布最多城市。中国国家统计局数据显示,2020 年中国每万名研究与试验发展(R&D)人员专利授权数达到 4639 件,比上年大幅增长 34.6%,达到 2014 年的 2.1 倍。

据工信部公开资料显示,中国人工智能的市场规模增速在过去 5 年达到了远超国际市场平均水平的增速,其中计算机视觉,自然语言理解等技术的应用水平已达到国际先进水平,也是全球机器视觉第一大技术来源国,同时北京近年来也成为全球人工智能企业数量最多的城市。

经济环境:经济水平发展逐步激活精准医疗需求,资本市场关注度愈发偏向手术机器人

经济水平的提升,激发了更多的高端医疗需求。患者希望用更小的代价、更舒适的方式得到治疗,与医生愿景、医疗机器人研发目标互相契合,医疗需求的逐步扩大,也让医疗机器人得到更多机会。

医疗机器人赛道受到资本热捧,一定程度上也加快了商业化进程。据不完全统计,截至 2021 年 9 月,2021 年医疗机器人赛道融资超过 37 起;单比融资超过亿的超过 8 家,超过 80 家投资方参与;其中,手术机器人领域的融资金额总数超过康复机器人与医疗服务机器人融资总和。(附录:2020 年、2021 年医疗机器人企业详细融资情况)。

行业价值:医疗机器人作为新科技融合工具,关键特性不在于产品本身创意或独特性,而在于如何更好辅助医护人员服务生命

医疗机器人不仅标志着中国科技创新技术的突破,更在解决临床诊疗技术难题和破解医疗资源稀缺的服务瓶颈两个方面展现出巨大应用潜力,对于中国提升基层医疗机构诊疗水平、解决人民群众看病难等重大民生问题具有重要意义。

让患者以最小代价得到治疗,术后快速恢复是医生与患者的共同愿景。

中国医疗机器人相较于欧美国家起步晚。医疗机器人作为新技术的融合平台,随着机器人全球相关学科领域的技术逐步发展,在基础设施、数据支撑、平台建设、应用材料等方面为机器人产业发展营造了良好孕育土壤。同时,医疗机器人的逐步走进商业化,也离不开政策、资本支持与用户需求的逐步激活

发展历程:中国医疗机器人相较欧美国家起步晚,历经了尝试、学习探索、发展三个阶段,逐步走进自主创新发展现状:医疗机器人属技术密集型与资本密集型行业,跨界玩家、初创型企业与国际巨头集聚,赛道呈多元化趋势

中国医疗机器人产业价值链参与者众多。据天眼查数据显示,“医疗机器人(含医疗机器人零部件与软件提供商)” 相关存续企业约超过 40000 家,五年内初创企业超过 10000 家。经营范围包含医疗机器人研发或销售的企业共 400 家,实现盈利的企业屈指可数。

2020 年以来,中国手术机器人与康复机器人企业融资集中在 PreA 与 A 轮,医疗服务机器人集中在 B 轮,整体显示天使轮融资事件逐步下降,其中 90% 的中国医疗机器人企业为微小型企业。

近年来,除了部分国际巨头产品陆续获批进入中国医疗机器人赛道,一些境外企业通过中外两方或三方合作,技术落地中国,例如 Ekso Bionics。

发展现状:机器人医疗生态环境还未完全形成,目前以科研领头的产学研成果转化为市场主流

中国医疗机器人市场以产学研协同发展为导向的企业占主流地位,其研发成果完成产业转化大致可分为三条路径,各有优势。

第一:由高校或科研院所领头,产出技术方案,逐步研发形成科研成果,再通过孵化企业进行产品的合规设计、产出,以及一系列审查,最后将其推向市场(常见于手术机器人与康复机器人)。第二:由企业出发,跨界企业(工业机器人、生命科学企业、医疗器械企业等)基于原有成熟技术与相关行业的积累,选择与高校或研究院所进行技术合作、产品升级迭代研究合作,进行医疗机器人行业的布局与尝试。第三:由企业独立研发设计,产出产品。

企业与高校、科研院所紧密合作(医工交叉长期交流合作),带动了市场资源整合程度,促进了医疗机器人创新成果转化进程,也为医疗机器人良好生态的形成助力。

发展现状:医疗机器人产品标准与安全制度标准制定还在初期探索,落地还需时间

宏观来看,国内外均尚未形成完整的人工智能法律体系,最新进展为欧盟委员在 2021 年 7 月最新发布《人工智能法案》(ArtificialIntelligenceAct)立法草案,中国亦尚无针对智能机器人的专门法律。从医疗机器人领域来看,目前属于医疗器械类的医疗机器人根据医疗器械类要求进行注册,审批;医疗机器人产品涉及多行业融合多领域融合,暂无独立标准与安全制度标准出台,由于科研转化到国家法规的路径较长,短期内标准制定仍不明朗。

医疗机器人作为高端医疗装备目前世界医疗顶尖技术的体现之一,中国政府重视原始创新并积极挖掘科研成果专利,同时正积极推进相关监管机构和利益相关者协同合作。

解决痛点:医疗机器人常用场景应用提升整体工作效率,减少医护受辐射伤害且助力患者治疗康复过程

手术机器人可实现手术规划与精准定位,推动手术实现微创化;康复机器人替代医生进行重复性与高劳累度移动工作,量化与提升康复效果与康复效率;医疗服务机器人可替代人力长时间在污染重区进行消杀工作,对品种繁多的医用高值耗材管控与运输,进行全程追踪溯源,优化管理系统等。

对于患者,微创的术式很大程度上降低了患者的术后康复时长,提高患者恢复信心;康复机器人的参与一定程度上缩短了患者的治疗周期,也降低了治疗医生的高强度劳动力,提升治疗效果。亿欧智库:医疗机器人参与下医疗操作人员调整变化

中国医疗机器人产业链

医疗机器人的研发过程中,针对产品预期用途与医疗场景的区别,所用零部件与原材料也各有区别。在软件研发与产品设计、定型的过程,大多由多方进行协同合作产出。相较于医疗器械类医疗机器人,非医疗器械类产品在基于客户需求进行产品的迭代优化,时效性快于前者,同时产品规模化生产管控相较于前者也更容易。


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