隨著(zhù)國產(chǎn)手術(shù)機器人產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)一步成熟，國產(chǎn)化的優(yōu)勢必定會(huì )凸顯，性?xún)r(jià)比更高的國貨將會(huì )推動(dòng)整個(gè)手術(shù)機器人產(chǎn)業(yè)在國內甚至全球的發(fā)展。

“這里有四只手一起剝生鵪鶉蛋！”

2023年服貿會(huì )展覽入口處，一臺正在剝鵪鶉蛋的機器人被好奇的觀(guān)眾團團圍住。它在不遠處工作人員的遙控下，把手臂通過(guò)直徑幾厘米的圓孔伸進(jìn)容器，用比人的手指略長(cháng)的蛇形機械手，剝離蛋殼。剝完后，薄如蟬翼的蛋膜完好無(wú)損。

隨后，工作人員換上一個(gè)破損的鵪鶉蛋膜后，機械手又像手術(shù)縫合一樣把蛋膜縫好，蛋液不再流出。

小朋友在2023中關(guān)村論壇展覽（科博會(huì )）上觀(guān)看單孔腔鏡手術(shù)機器人剝一枚生鵪鶉蛋。

這只是“炫技”，機器人真正大展身手的地方在醫院。機械手可以在長(cháng)2.5厘米的皮膚創(chuàng )口內進(jìn)行各項腹腔手術(shù)操作，實(shí)現0.07—0.1毫米精度的操作，以最少的傷害完成手術(shù)。

這臺名為“術(shù)銳”的腹腔鏡單孔手術(shù)機器人，是打破美國達芬奇SP單孔腹腔鏡手術(shù)機器人壟斷地位的國產(chǎn)手術(shù)機器人代表。

作為被列為我國“十四五”規劃重點(diǎn)發(fā)展的高端醫療器械，腔鏡手術(shù)機器人是手術(shù)機器人中目前市場(chǎng)規模最大的一種，其比例高達63%。

在這個(gè)領(lǐng)域，物美價(jià)廉的國產(chǎn)品牌相繼出現。據統計，2021年底以來(lái)，包括威高的妙手S腔鏡手術(shù)機器人、微創(chuàng )醫療的Toumai腔鏡手術(shù)機器人、精鋒醫療的多孔腔鏡手術(shù)機器人等在內，已有至少6款國產(chǎn)腔鏡機器人獲批。

在這片長(cháng)期被國外品牌遮得密不透風(fēng)的市場(chǎng)，國貨走了20年，才終于撕開(kāi)一道口子。

外科醫生的“得力助手”

達·芬奇是誰(shuí)？文藝復興三杰之一、《蒙娜麗莎的微笑》的作者。

同樣的問(wèn)題拋給外科醫生，他們的第一反應可能是一臺機器。

500多年前，達·芬奇設計了一個(gè)名為“機器武士”的機器人。當然，他的設計停留在圖紙上。1999年，真正的“神器”——達芬奇手術(shù)機器人橫空出世，風(fēng)靡全球。

這臺由美國直觀(guān)外科（Intuitive Surgical）公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)直觀(guān)外科）設計的手術(shù)機器人，為紀念達·芬奇為機器人技術(shù)的啟蒙而得名。

醫生借助達芬奇手術(shù)機器人查找患者體內病變處。

說(shuō)是機器人，其實(shí)和科幻電影里常出現的、完全自主的“三頭六臂”不同，達芬奇手術(shù)機器人實(shí)際上是由幾根機械臂、操作臺、成像系統組成的精密醫療器械，依靠醫生操控，通過(guò)微創(chuàng )的方法，實(shí)施復雜的外科手術(shù)。

手術(shù)機器人是機器人產(chǎn)業(yè)“皇冠上的明珠”。根據國際機器人聯(lián)合會(huì )的分類(lèi)，以臨床應用來(lái)劃分，可分為腹腔鏡手術(shù)機器人、骨科手術(shù)機器人、神經(jīng)外科手術(shù)機器人、血管介入手術(shù)機器人等不同類(lèi)型。

它的工作原理類(lèi)似“皮影戲”?！笆中g(shù)機器人是個(gè)約定俗成的說(shuō)法，嚴格意義上應該稱(chēng)之為協(xié)助外科醫生進(jìn)行手術(shù)的機器人。它只是外科醫生的助手，而非真正的主刀者?！鄙虾＝煌ù髮W(xué)機械與動(dòng)力工程學(xué)院教授徐凱對科技日報記者強調。

但它的確是一把利刃。

以第四代達芬奇手術(shù)機器人為例，它由床旁機械臂系統、外科醫生控制臺及成像系統構成。有它參與的手術(shù)，一般是這樣的流程：醫生在患者肚子上切一個(gè)長(cháng)約8毫米的切口，插入一根攝影臂（即內窺鏡）；根據術(shù)前評估和精準計算，分別切口并插入另外三個(gè)機械臂。

機器人準備完畢后，主刀醫生坐在控制臺旁，腳踩踏板，將兩手的拇指和中指伸進(jìn)感應指套里，像操作游戲手柄一樣，遙控病人體內的4支機械臂，完成手術(shù)。

“它最初被引入泌尿學(xué)領(lǐng)域，醫生在切除前列腺后需要進(jìn)行膀胱、尿道的縫合重建。這兩個(gè)器官又在盆腔深處。最早的外科手術(shù)，這一步基本靠醫生的手感進(jìn)行。發(fā)展到腹腔鏡時(shí)代，雖然視野得到大幅拓展，但是醫生操作仍然受限——腹腔鏡器械無(wú)法轉彎，對于深層血管的縫合不夠精準，術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率居高不下。而到了機械臂手里，這些難題迎刃而解?！焙＼娷娽t大學(xué)第二附屬醫院泌尿外科主任任善成解釋。

如今，北歐國家超過(guò)一半的前列腺癌根治手術(shù)由手術(shù)機器人完成。在美國，這一比例更是高達90%。

“手術(shù)之王”發(fā)展迅速

因在前列腺手術(shù)中可讓患者受到更少的傷害，達芬奇手術(shù)機器人迅速崛起。

醫生坐著(zhù)做手術(shù)，手臂有支撐，大大減輕疲勞。3D成像效果好，高清分辨率再加立體視覺(jué)，手術(shù)視野放大10—15倍，仿佛打開(kāi)了“上帝視角”。機械臂可以任意角度扭動(dòng)，遠勝人手的關(guān)節自由度，上面甚至裝有可以自動(dòng)濾除人為顫抖的穩定器，讓它具有人手無(wú)法比擬的穩定性和精確度。

這樣的表現征服了以“挑剔”著(zhù)稱(chēng)的外科醫生。

網(wǎng)上展示達芬奇手術(shù)機器人的視頻里，它的機械臂可以輕松剝開(kāi)葡萄皮，再把皮像手術(shù)縫合一樣縫上，剝小龍蝦、疊千紙鶴也不在話(huà)下。

手術(shù)機器人自帶先進(jìn)的安全系統。一旦出現危險狀況，它可以及時(shí)反應，保障手術(shù)安全。甚至當醫師的額頭離開(kāi)操作平臺后，患者體內的機械臂也會(huì )自動(dòng)恢復初始狀態(tài)。進(jìn)行機器人手術(shù)的外科醫生始終擁有手術(shù)過(guò)程的最高權限。他不僅要有豐富的臨床經(jīng)驗，還要接受機器人公司的相關(guān)培訓，獲取資質(zhì)后才能開(kāi)展手術(shù)。

既好用，又安全，手術(shù)機器人發(fā)展迅速。其中，達芬奇手術(shù)機器人憑借適應科室多、上市時(shí)間久、使用地區廣等先發(fā)優(yōu)勢，成為當前全球市占率最高、應用最廣泛的手術(shù)機器人。

一枝獨秀的達芬奇手術(shù)機器人也支撐起直觀(guān)外科的“造富神話(huà)”。

迄今為止，達芬奇手術(shù)機器人全球保有量超過(guò)6000臺，占據全球手術(shù)機器人超過(guò)八成的市場(chǎng)份額。這讓直觀(guān)外科賺得盆滿(mǎn)缽滿(mǎn)。財報顯示，該公司2022年營(yíng)收62.22億美元，營(yíng)業(yè)利潤15.77億美元。

之所以成為“下金蛋的雞”，一方面是達芬奇手術(shù)機器人價(jià)格高昂。目前銷(xiāo)售的主流產(chǎn)品每臺價(jià)格通常在2000萬(wàn)—3000萬(wàn)元之間，如果按2000萬(wàn)元一臺計算，價(jià)值約8.3億美元的《蒙娜麗莎的微笑》也只能購買(mǎi)不到300臺。

另一方面是達芬奇手術(shù)機器人耗材和服務(wù)收入不菲，占營(yíng)收七成以上。耗材主要是手術(shù)過(guò)程中的消耗品，比如鑷子、剪刀、手術(shù)刀，也包括定制的吻合器、內窺鏡等。另外，機器人各種零部件也在其中，比如機械臂。這些耗材加起來(lái)，平均每臺手術(shù)的花費在2000美元左右。

尤其是達芬奇手術(shù)機器人的機械臂，每臺手術(shù)平均至少需要4只，但每只最多只能使用10次，用到第11次時(shí)，機器人會(huì )自動(dòng)鎖死，必須更換新的機械臂才能重啟。

而一只機械臂需要10萬(wàn)元人民幣。

手術(shù)機器人這塊巨大誘人的蛋糕，不知有多少?lài)液凸鞠敕?。但多年的技術(shù)積累、市場(chǎng)培育、專(zhuān)利布局為達芬奇手術(shù)機器人的霸主位置筑起銅墻鐵壁。

在美國專(zhuān)利局的數據庫里，達芬奇手術(shù)機器人擁有相關(guān)專(zhuān)利2000多項，幾乎覆蓋了現有同類(lèi)外科手術(shù)機器人的所有技術(shù)保護點(diǎn)，其中涵蓋大量繞不過(guò)的通用設計。

這讓潛在的追趕者很難逃出達芬奇手術(shù)機器人專(zhuān)利保護的掌心。

“幾千項專(zhuān)利技術(shù)固然驚人，達芬奇手術(shù)機器人首創(chuàng )的‘設備+耗材+服務(wù)’的商業(yè)模式才是吸引眾多企業(yè)踏足的根本?！北本┲嗅t藥大學(xué)法律系教授鄧勇坦言，這種新型的商業(yè)模式打開(kāi)了一個(gè)商業(yè)生態(tài)圈：手術(shù)機器人技術(shù)僅是引流手段，在此基礎上衍生出服務(wù)和產(chǎn)品，共同打造一個(gè)有生命力的商業(yè)世界。這種商業(yè)模式一方面提供了良好的手術(shù)體驗，另一方面通過(guò)各環(huán)節的緊密聯(lián)系形成閉環(huán)，后續耗材和服務(wù)帶來(lái)了源源不斷的現金流。

替代性技術(shù)不斷突破

多年來(lái)，國內以高于全球均價(jià)的價(jià)格進(jìn)口了200多臺達芬奇手術(shù)機器人和耗材。每臺兩三千萬(wàn)元的價(jià)格及更高的耗材費用，讓機器人手術(shù)成為國人望而卻步的高端醫療服務(wù)，也在客觀(guān)上阻礙了手術(shù)機器人在國內的推廣普及。

數據顯示，截至2021年底，我國安裝了219臺腔鏡手術(shù)機器人。同年，美國安裝超過(guò)4000臺。

另一組數據與之形成鮮明對照：2018—2020年，我國一臺腔鏡手術(shù)機器人平均每年輔助手術(shù)299例，美國的同期數據為240例。

“這表明腹腔鏡手術(shù)機器人在中國醫院非但沒(méi)有被閑置，反而得到廣泛使用。國內對手術(shù)機器人有很大需求?！毙靹P解釋。

“十三五”以來(lái)，國家倡議大力發(fā)展手術(shù)機器人，支持手術(shù)機器人上游零部件的精細化自主開(kāi)發(fā)，并推廣人工智能技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的商業(yè)應用，為國內機器人實(shí)現自主創(chuàng )新及研發(fā)奠定重要基礎。

今年1月，工信部等十七部門(mén)聯(lián)合發(fā)布《“機器人+”應用行動(dòng)實(shí)施方案的通知》，提出“鼓勵有條件有需求的醫院使用機器人實(shí)施精準微創(chuàng )手術(shù)，建設機器人應用標準化手術(shù)室，研究手術(shù)機器人臨床應用標準規范”。

“替代達芬奇手術(shù)機器人的關(guān)鍵首先是定價(jià)?！庇袠I(yè)內人士強調，手術(shù)機器人產(chǎn)品只要能精細完成手術(shù)治療，大多數醫院可能會(huì )傾向選擇物美價(jià)廉的產(chǎn)品。國產(chǎn)品牌可以憑借便宜30%—50%的價(jià)格取得性?xún)r(jià)比優(yōu)勢。目前獲批的國產(chǎn)腔鏡機器人，售價(jià)大約都在達芬奇手術(shù)機器人的一半。

“這個(gè)邏輯就像生活中選購機票，在安全性、便捷度、服務(wù)水平相似的前提下，航司品牌就沒(méi)有那么重要了?！毙靹P打了個(gè)比方，同時(shí)他強調，僅僅靠模仿達芬奇手術(shù)機器人，很難真正實(shí)現超越。國內企業(yè)若想彌補差距，要么比原有技術(shù)更好，要么另辟蹊徑，發(fā)展有替代性地位的創(chuàng )新技術(shù)。

這也是徐凱把精力投入單孔腔鏡手術(shù)機器人研發(fā)的原因。

在科技部“國家重點(diǎn)研發(fā)計劃”和上海交通大學(xué)的支持下，徐凱帶領(lǐng)團隊自主研發(fā)了術(shù)銳單孔腔鏡手術(shù)機器人。不同于多孔機器人，術(shù)銳把內窺鏡、手術(shù)工具集成到一個(gè)機械臂上，只需要在病人身上開(kāi)一個(gè)孔就能完成手術(shù)。

深圳市精鋒醫療科技股份有限公司創(chuàng )始人王建辰同樣強調，加大研發(fā)投入和創(chuàng )新力度，提高國產(chǎn)腹腔鏡手術(shù)機器人的技術(shù)水平和質(zhì)量標準，才能縮小與國外產(chǎn)品的差距，滿(mǎn)足不同醫療場(chǎng)景和多樣化需求。

科研人員正在開(kāi)發(fā)一種可以進(jìn)行軟組織手術(shù)的智能機器人。圖為機器人臂在模擬血管縫合工作的細節。

近年來(lái)，國產(chǎn)手術(shù)機器人在多自由度靈巧臂結構設計、運動(dòng)學(xué)動(dòng)力學(xué)算法、多維傳感技術(shù)與人工智能算法等多項手術(shù)機器人關(guān)鍵技術(shù)上取得了突破。

尤其是人工智能時(shí)代，AI能夠憑借其高超算力和先進(jìn)技巧為手術(shù)執行提供重要參考。國內手術(shù)機器人起步

稍晚于國外，但隨著(zhù)近年來(lái)大數據、人工智能、5G通信等數字技術(shù)的不斷突破，本土手術(shù)機器人在基于人工智能的自動(dòng)化手術(shù)的操作模式、醫生基于增強現實(shí)和多模態(tài)成像的手術(shù)場(chǎng)景浸入式感知、結合5G技術(shù)開(kāi)展相關(guān)遠程實(shí)時(shí)操作等方面發(fā)力，向微創(chuàng )化、精準化、智能化發(fā)展，有望以?xún)r(jià)格低、技術(shù)高等優(yōu)勢逐步替代進(jìn)口產(chǎn)品。

6月18日，浙江大學(xué)醫學(xué)院附屬邵逸夫醫院的醫生通過(guò)5G技術(shù)操作國產(chǎn)四臂腔鏡機器人，為遠在新疆的一名患者實(shí)施了肝臟切除手術(shù)，成功完成全球首例5G超遠程機器人肝臟切除手術(shù)。

國產(chǎn)機器人逐漸成熟

長(cháng)遠來(lái)看，患者方的高質(zhì)量就醫需求等將推動(dòng)手術(shù)機器人進(jìn)一步發(fā)展。

一方面，當前我國人口老齡化加劇。國家統計局數據顯示，我國于2023年進(jìn)入深度老齡化社會(huì )。與此同時(shí)，我國住院病人手術(shù)量快速攀升，醫療服務(wù)需求逐年增加。因此，技術(shù)更新迭代，推動(dòng)手術(shù)機器人的發(fā)展以提升醫療供給質(zhì)量和效率成為必然。

但國產(chǎn)機器人要從實(shí)驗室走到祖國各地的手術(shù)臺，還需要“向上”突破技術(shù)壁壘、“向下”沉入市場(chǎng)。

據了解，手術(shù)機器人的產(chǎn)業(yè)鏈主要包括上游的原材料、核心零部件，中游的機身組裝、系統集成和軟件開(kāi)發(fā)等，以及下游的終端使用環(huán)節。其中技術(shù)壁壘最高的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節是處于產(chǎn)業(yè)鏈上游的三大核心零部件，即伺服電系統、減速器和控制器。三大核心零部件的成本占比達到70%，其市場(chǎng)主要由美國、德國和日本壟斷，我國僅能夠在控制器領(lǐng)域實(shí)現自產(chǎn)。

“由于集成難度高，國產(chǎn)手術(shù)機器人的發(fā)展面臨一定的技術(shù)壁壘，包括精密伺服電機、減速機和控制器等核心零部件的迭代升級?！鄙綎|威高手術(shù)機器人有限公司研發(fā)總監王淑林坦言。

目前，國內手術(shù)機器人行業(yè)在伺服系統和精密減速器方面仍以進(jìn)口為主，這也是整個(gè)機器人行業(yè)最難攻克的技術(shù)難題。其中，減速器對于機器人的性能、精度和壽命起著(zhù)決定性的作用。在手術(shù)機器人領(lǐng)域所使用的產(chǎn)品是以“RV（Rotate Vector旋轉矢量）減速器”和“諧波減速器”為代表的精密減速器。它們具有結構緊湊、傳遞功率大、噪聲低、傳動(dòng)平穩等特征，在制造方面具有很高的技術(shù)壁壘。

同時(shí)，交叉學(xué)科的專(zhuān)業(yè)人才缺口，也讓國產(chǎn)手術(shù)機器人發(fā)展束手束腳。

作為將機械工程與信息技術(shù)、醫學(xué)相結合的綜合性行業(yè)，手術(shù)機器人行業(yè)對人才的素質(zhì)有極高的要求?！澳壳皣a(chǎn)手術(shù)機器人行業(yè)仍然缺乏足量高質(zhì)的跨學(xué)科人才?！毙靹P談到，雖然過(guò)去20多年積累了不少產(chǎn)業(yè)人才，但由于高端醫療裝備產(chǎn)業(yè)在中國相對薄弱，所以吸引到的人才總量依然不多。

“當產(chǎn)業(yè)化積累發(fā)展到一定階段時(shí)，我們規?；a(chǎn)的產(chǎn)品被證明安全可靠、臨床有效。那時(shí)才能真的開(kāi)始和進(jìn)口手術(shù)機器人‘掰掰手腕’?！毙靹P說(shuō)。

另外，鄧勇強調，患者的支付水平也制約著(zhù)我國整個(gè)手術(shù)機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，要加強普及，需要醫保體系的進(jìn)一步完善。

他解釋道，由于我國醫保覆蓋率不夠，導致我國手術(shù)機器人裝機率偏低，我國市場(chǎng)腔鏡機器人滲透率僅為

0.51%，而美國同期同類(lèi)手術(shù)的滲透率為13.3%。目前使用的進(jìn)口手術(shù)機器人價(jià)格較高，耗材和維護費昂貴，只有少部分大型三甲醫院有購買(mǎi)能力。且相較于傳統外科手術(shù)，醫療機器人輔助手術(shù)的費用要高出2萬(wàn)—3萬(wàn)元，抬高了推廣成本。

2023年世界機器人大會(huì )上展示的手術(shù)機器人。

據悉，上海、北京、湖南、廣東、江西等省市已陸續將手術(shù)機器人及相關(guān)耗材等項目納入醫保支付范圍。

根據近日發(fā)布的《中國手術(shù)機器人行業(yè)研究報告（2022）》，2020年全球手術(shù)機器人市場(chǎng)規模高達8321萬(wàn)美元，前三大市場(chǎng)分別為美國、歐洲和中國，分別占據了55.1%、21.4% 和5.1%。盡管我國手術(shù)機器人市場(chǎng)相比歐美發(fā)達國家總體體量差距仍然較大，但是年復合增長(cháng)率領(lǐng)跑全球。

兼具先進(jìn)工程水平和智能數字技術(shù)的手術(shù)機器人，將從微創(chuàng )化、精確化、國產(chǎn)化出發(fā)，向著(zhù)遠程化和智能化持續邁進(jìn)?！半S著(zhù)國產(chǎn)手術(shù)機器人產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)一步成熟，我們相信國產(chǎn)化的優(yōu)勢必定會(huì )凸顯，性?xún)r(jià)比更高的國貨將會(huì )推動(dòng)整個(gè)手術(shù)機器人產(chǎn)業(yè)在國內甚至全球的發(fā)展?！蓖踅ǔ秸f(shuō)。

（視覺(jué)中國供圖）