【安防展覽網 媒體導讀】2018年3月22日，首批科創板上市申請受理企業名單公布，以膠囊機器人為主營產品的智能醫療機器人企業安翰科技名列其中。圍繞智能醫療機器人的技術和產業發展，中國電子學會開展相關研究及對策建議。
智能醫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療診治手段相結合，實現“感知-決策-行為-反饋”閉環工作流程，在醫療環境下為人類提供必要服務的系統統稱。隨著生活水平的逐步提高，人們對醫療服務的需求不斷提升，同時，醫學、工程學、機器人學不斷取得突破，數字醫療、穿戴式醫療、新型材料及智能算法等新興技術與醫療領域的結合日趨緊密，醫療理念和方式已發生革命性變革，智能醫療機器人作為新技術的融合平臺，呈現出更智能、更精密的發展趨勢，其行業應用及推廣成為大勢所趨，商業化、市場化的步伐正在不斷加快。
智能醫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生提供清晰立體影像，通過靈巧機械手末端實現對有限區域的精細手術操作，可減少患者創傷區域，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療環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護人員承擔運輸、配藥等繁瑣工作的智能機器人，可提高醫護人員工作效率，具體可分為智能醫用運輸機器人、消毒殺菌機器人和配藥機器人等。
圖1 智能醫療機器人分類，資料來源：中國電子學會整理
一、我國智能醫療機器人發展現狀與趨勢
我國智能醫療機器人產業快速發展，據機器人聯盟(IFR)統計數據測算，2018年我國智能醫療機器人市場規模達到34億元，預計到2025年，我國智能醫療機器人市場規模將突破百億元。目前，數字化、智能化成為智能醫療機器人重要發展方向，隨著國內產學研合作的逐步深入，以及資本對產業熱點的追逐，智能醫療機器人技術研發進展不斷加快，產品將向更多應用場景延伸。
(1)精密控制與狀態感知技術取得突破性進展
近年來，國內研發機構非常重視智能手術機器人精密操作與狀態感知技術的創新性研發，在部分領域已經達到先進水平。在精密操作方面，對操作精度影響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，確保微創手術過程中手術器械與病人的手術切口不發生拉扯，以保障手術安全。在狀態感知方面，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，可實現對骨骼、肌肉等不同人體組織的自動識別，為監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
隨著我國自主研發水平持續進步，智能醫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”微創手術機器人、哈工大微創腹腔外科手術機器人系統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督管理總局(CFDA)醫療器械審查。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磁控技術，可在醫生的控制下自如運動，檢查人體胃部、腸道等部位，降低了消化道檢查復雜度。科大訊飛的人工智能導診機器人“曉醫”為患者提供預約掛號、智能導診、報告查詢等功能，可提升醫院導診效率，節省醫院人力成本。此外，康夫子、萬物語聯的智能問診機器人、鈦米機器人的醫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
相較于市場，我國智能醫療機器人產業起步較晚，目前整體處于從研發與臨床試驗向市場化量產過渡的發展階段，智能醫療機器人整體技術水平、醫護人員操作能力與病患者對機器人接受程度等逐步提升，智能醫療機器人產業表現出巨大的發展潛力。在近年已披露的智能醫療機器人領域融資事件中，產品落地路徑明晰的企業，或已取得CFDA認證的企業頻獲資本市場青睞。在過去的兩年時間內，行業出現多起規模過億的融資行為，具體包括柏惠維康、天智航、博恩思等智能手術機器人企業與鈦米機器人、安翰科技等智能輔助與服務機器人企業。
表1 我國智能醫療機器人企業近兩年融資事件，資料來源：中國電子學會整理
(4)產學研合作為發展注入活力
隨著智能醫療機器人市場潛力加速釋放，大量企業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。一是工業機器人企業和醫療器械企業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，逐步向智能醫療機器人領域延伸產業鏈布局。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，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，哈爾濱工業大學已成功孵化羅伯醫療、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。科研院所與企業的緊密合作與聯動，加快了創新成果轉化進程，保證了技術研發更新換代的可持續性，為產業發展注入活力。
表2 智能醫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、我國智能醫療機器人發展面臨的挑戰
(1)核心技術基礎相對薄弱
智能醫療機器人是各國競相投入和角逐的重要科技制高點，歐美智能醫療機器人發達國家憑借研發團隊、原創性核心技術等優勢，牢牢占據市場主要份額。目前，在機器人運動路徑規劃、多模信息感知與可視化、柔性控制精細操作等核心技術的創新性研發方面，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，智能手術機器人等產品核心競爭力不足，導致國產智能醫療機器人在各大醫院的普及率相對較低，各醫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療機器人產業有序發展的重要保障。智能手術與康復機器人作為醫療設備產品，面臨非常嚴格的醫療產品準入機制，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節增多，提高了國產智能康復機器人的產業化門檻，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的可持續發展提出更高要求。
(3)醫療數據保護機制尚未健全
智能醫療機器人在實施、個性化的醫療服務的過程中，產生了包含患者資料、臨床信息、醫療記錄在內的大量醫療數據，在網絡化成為發展趨勢的現在，針對醫院的網絡攻擊時有發生，醫療數據泄露的潛在風險成為亟需正視面對的問題。隨著數字醫療與智能醫療機器人的融合應用日益緊密，醫療數據信息安全流通共享的重要性將持續提升,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，以保障智能醫療機器人在各使用環節中的信息安全。
(4)復合型人才缺口較大
近年來，智能醫療機器人的功能日益復雜、性能持續優化，其研發過程涉及醫學、機械制造、人工智能、大數據等相關學科知識，產業對具有多領域專業背景的復合型人才需求日益迫切。當前，國內高校智能醫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學工程專業，但人才培養數量遠不能滿足巨大的人才缺口需求，智能醫療機器人相關復合型人才培育任務十分緊迫。
三、加快發展智能醫療機器人的措施建議
一是大力推進創新性技術研究與應用。積極部署智能醫療機器人專項資金，開展智能醫療機器人科技攻關工程，集中力量突破核心技術瓶頸，著力實現變革性創新。充分發揮行業組織的橋梁作用，打造產學研醫對接平臺，推進技術創新和產業協同發展，聚焦產品研發及產業化，加強企業與研究機構、臨床醫院的密切合作，提高科研成果商業化轉換效率，共同推動我國智能醫療機器人產業高質量發展。
二是完善醫療安全認證機制。健全智能醫療機器人產品準入安全認證體系，細化智能醫療機器人安全認證等級，針對創新性強、安全度高的智能醫療機器人產品開通認證綠色通道。推進智能醫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，降低企業研發機器人安全模塊的難度，提高產品認證效率。
三是建立醫療數據保護體系。建立健全醫療數據共享與安全保護機制，在醫療數據統籌管理、交互聯通、安全防護和跨領域應用等方向加快制定相關法規政策，形成標準統一、安全可靠的醫療基礎數據保護平臺，確保受保護的醫療信息在傳輸、接收、處理或共享時的機密性和安全性。建立有章可循的監管體系，對非法買賣、泄露信息行為依法依規予以懲處。
四是加強復合型人才隊伍培養。鼓勵全國各大研究院所開設智能醫療機器人相關課程，在借鑒發達國家智能醫療機器人人才培養機制的基礎上，健全我國研究院所與企業、醫院之間合作聯動的人才培養機制，完善人才服務的市場化機制，促進人才的合理流動。
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