西门子放弃心脏介入,手术机器人凉了?No!国产厂商技术领先,需求不减反增

机器人生态圈 2023-05-17
3526 字丨阅读本文需 10 分钟

2023年5月10日,在西门子医疗第一季度的财报电话会议上,西门子医疗首席财务官表示,Corindus机器人在心 脏病手术中的使用没有达到预期,预计不会在心 脏病治疗领域进一步投入相关费用,将专注于神经血管领域的商业化。

在介入手术机器人领域,西门子医疗一直是“带头大哥”,也是国内外众多手术机器人企业竞相跟随效仿的对象。西门子医疗突然宣布将暂停心 脏介入手术机器人途灵(CorPath GRX)业务,激起国内市场的轩然大波。

西门子布局Corindus,曾经很看好它

2006年,以色列海法医 院成功研制出用于心血管介入的手术机器人Remote navigation system(RNS),该系统采用多组摩擦轮分别递送导引导丝和球囊支架导管,并首次开展了临床实验。

2012年,美国医疗机器人公司Corindus Vascular Robotics在RNS的基础上研发的初代产品Corpath200,获FDA批准上市用于PCI手术。第一代Corpath 200机器人看上去非常简单:一组摩擦轮来递送导丝,一个机构旋转导丝,另一组摩擦轮来递送球囊、支架导管。它的定位十分明确——在冠脉中操作导丝和治疗用的微导管。它似乎发挥了之前提到的减少辐射的优势,同时能让医生在更为惬意的条件下完成这个繁琐困难的介入任务。

2016年第四季度,Corindus的二代产品CorPath®获得了FDA批准上市用于PCI。主要的改进是增加了小范围操作粗导管的功能,并开发长距离远程手术、自动手术模块等功能。2018年,获得外周血管介入治疗(PVI)FDA认证。

2019年8月8日,西门子医疗宣布以11亿美元收购Corindus Vascular Robotics。2021年3月,途灵在海南博鳌超级医 院完成其国内首例机器人辅助下冠状动脉介入治疗手术,手术由中国科学院院士、复旦大学附属中山医 院葛均波教授团队操作完成。2021年7月30日,Corindus途灵™最新一代CorPath® GRX介入手术机器人获准进入中国的特别审查程序。2021年12月27日,西门子医疗中国与Mentice在上海共同宣布正式合作,从2022年开始的为期3年的合作协议期内,途灵在中国正式上市后所销售的设备,都将搭载Mentice VIST®虚拟患者模拟器。

西门子医疗“急刹车”,为何?

据了解,西门子叫停CorPath在心 脏病领域的应用,此前并没有先兆。但事件发生后,对于其采取这一举动的原因,多位业内人士发表了自己看法,血管介入机器人领域的从业者们普遍认为:主要是CorPath的产品力存在缺陷,血管介入机器人赛道依然是好赛道。

一家血管介入机器人企业的CTO林锐在接受采访时表示,西门子的产品之所以没有取得预期的成功,核心在于CorPath没有持续更新迭代、更深入地满足临床医生的需求。CorPath GRX在2017年获得了美国FDA和欧洲CE的批准上市,2019年被西门子收购,“之后只是把CorPath当做一个产品线,没有在技术和产品上持续地投入迭代。”爱 博医疗联合创始人任文永也表达了相似的观点:西门子收购CorPath后,没有持续投入 产品研发,匆忙拿着本不太行的产品开始搞市场,高层发现短期内太影响财务报表,就决定停一停,继续做研发,把产品做好。

作为血管介入机器人的先驱,CorPath能够实现术中导管、导丝、球囊、支架的基本放置操作,但林锐认为其在以下3方面没有满足医生需求:第一是对复杂术式的支持,比如在应对冠脉分叉病变、多支病变、特别是CTO(慢性闭塞性病变)时,往往需要多个导丝器械协同和更复杂的操作,但CorPath只能实现单一导丝、单一器械的操作,面对复杂术式,会显得捉襟见肘。第二,缺乏力反馈。医生在使用手术机器人操作时,通过对导丝、导管的力反馈,能够了解使用怎样的动作、力度,以更敏感地把控操作。但西门子的产品并不具备力反馈功能。第三,CorPath在软件层面不够智能、丰富。对于血管介入手术而言,手术的实施很重要,手术治疗的决策更加重要,比如在哪里放置支架、直径多长的支架应放置几个等。在手术规划和导航方面,西门子的产品缺少智能软件支持,使得血管介入机器人的潜力没有充分地发挥出来。

任文永则从“可拓展性”的角度表达了观点,“西门子拿证的在售产品只能做PCI,只解决手术全流程中的某个环节(放支架),连导管都无法实现机器人辅助递送,且在产品架构上无法拓展为全流程手术的可能,所以转成研发项目也可以理解。”

解决诸多痛点,介入机器人需求不减反增

作为首个FDA和CE拿证的血管介入机器人“龙头老大”,西门子Coridus因商业化失利,最终选择“退缩”。一时间,舆论对于血管介入手术机器人的质疑声四起——— “连西门子这样的巨头都无法真正实现商业化,血管介入机器人是否还有未来?”

根据国家心血管病中心发布的《中国心血管健康与疾病报告2021》,推算心血管病患者人数达到3.3亿,其中脑卒中1300万,冠心病1139万,心衰890万,肺源性心 脏病500万,房颤487万,风湿性心 脏病250万,先天性心 脏病200万,下肢动脉疾病4530万,高血压2.45亿。中国介入治疗患者数量、规模已位居世界之最。

众所周知,手术机器人更多是作为辅助医生的操作工具,解决手术中存在的痛点。血管介入经过几十年的发展,已经是非常成熟的疗法,但其固有的“辐射伤害大”和“精度要求高”的痛点,以及需求量大增带来的“介入医师缺口大”的痛点,都可以应用手术机器人,从而缓解或者解决临床痛点。

“辐射伤害大”,因为介入手术需要在血管造影机(DSA)的支持下进行,医生需要在辐射环境中穿戴几十斤中的防辐射铅衣进行手术操作,难免受到辐射和负重带来的双重伤害,影响身体健康和职业寿命。而应用手术机器人,医生无需进入导管室内,在操作室通过手柄遥操作机器人即可完成手术动作,可减少90%以上的辐射伤害。

“精度要求高”,是因为血管介入手术面对的是脆弱的人体血管,经常有类似于转动5度,前进0.5毫米的精细操作,任何一点失误,轻则增加手术失败的风险,重则可能伤害患者。但在临床上,介入手术精准度的实现往往与医生的手感与经验挂钩,而在穿着铅衣易疲劳的状态下,即使是资深的介入医生,想要长期保持高精准的状态也很不容易。对介入手术进行标准化、精细化,是机器人的拿手好戏,如奥朋医疗Allvas,目前血管介入手术机器人已经足以支持mm级的操作精度,可重复精度非常高。

“介入医师缺口”,是因为介入治疗需求大增,但介入医师的培养却极为不易。血管介入手术需要医生结合DSA二维图像,以及自身解剖学知识,构筑出血管的三维模型,用导管导丝穿过患者体内狭窄迂曲的神经与极薄的血管壁,到达病灶处进行手术操作。因此,血管介入手术对于医生的要求极高,学习曲线陡峭而漫长,需要很高的培养成本。通过机器人提供的3D影像导航、力反馈、微小毫米级控制模式等功能,医生可以快速上手,大大降低了学习难度与成本,可以大大提升介入医师的培养效率。此外,手术机器人的应用,可以使医生规避辐射伤害,延长职业寿命,也在一定程度上弥补了介入医师的缺口。

国产厂商技术领先,可完成全流程血管介入

当然,要满足上述需求,也就对血管介入手术机器人的技术提出了很高的要求。成熟的血管介入手术机器人起码要具备以下两点:适用于大多数已商品化的血管腔内介入器械;能完成大部分手术动作,包括导丝、导管及导鞘的前进、后退、旋转,球囊的前进、后退、收放,支架的输送与释放。总结而言,就是一台机器人,要能够完成全部血管介入术式。

要做到这两点并不简单。商品化的血管介入器械种类繁多,规格多样,直径从0.3毫米到40毫米,也就要求机器人的“手”采用开放式设计,并模拟人手的夹持功能。夹持范围要从0.014"至24F。要完成大部分手术动作,就要求机器人的“手”要有灵巧的旋转功能,模仿人手的“捻”和“转”,同时机器人的“手臂”可以进行导轨式的前推和后拉,模拟人手臂的“进”和“退”,动作之间要能灵活地重叠和转换。

西门子旗下Corindus机器人的主要缺陷,就是无法实现以上两点。而目前国内的血管介入机器人厂商,普遍都把全术式全流程机器人操作当做研发目标。以奥朋医疗Allvas ® 机器人为例,其采用了双机械臂+四执行手的系统架构,可实现26自由度多机械臂协同,能够最大限度模拟主刀及助手的操作,实现更稳定、更复杂的操作。同时,机械手采用V型抓手设计,并应用了自适应夹持技术,抓手张开时,可沿夹持孔引入各种类型的导丝、导管、鞘、球囊及支架输送系统等,抓手夹持时,能够提供足够且合适的夹持力,把持各类血管介入器具。

“目前,Allvas ® 已经可以适配市面上绝大部分的介入器械,且进行了平台化设计,少数特殊尺寸的器械,可通过简单的模块更换实现支持。”奥朋医疗负责人介绍,奥朋医疗致力于打造无人导管室,通过机器人完成从入路到造影再到完成手术的全流程。

此外,奥朋医疗还以机器人为核心,打通了导管室内外的DSA、CT等影像设备互联,为医生提供三维影像导航。应用了力反馈技术,最大限度还原医生的“手感”,降低医生上手难度;并应用了人工智能技术,分等级实现了机器人自动手术操作,结合最小0.06毫米级的进模式,可实现精细化、精准化的手术操作。

目前,奥朋医疗血管介入手术机器人 Allvas® 不仅成功完成了机器人辅助下的冠脉介入、主动脉瓣置换等国际领先术式的临床落地,还成功完成了海军军医大学第一附属医 院的单中心临床试验,同时,在全国多所顶级三甲医 院同步开启的多中心临床试验也取得了长足进展。

虽然西门子医疗放弃了其血管介入机器人产品在心 脏病领域的业务,选择更聚焦于外周和神经领域,但这仅仅只是这家国际巨头出于商业和技术考量做出的业务调整,并不能佐证血管介入机器人赛道的退潮。

在市场需求不断挖掘,技术不断完善,应用场景不断开拓的情况下,国产血管介入机器人厂商的信心仍然坚定。当然,这也不意味着西门子业务收缩后,国产厂商就能高枕无忧。国内市场布局血管介入机器人的厂商众多,随着各家的产品陆续拿证上市,竞争将愈发激烈,与此同时,医保支付、收费模式尚未尘埃落定,且还有集采这把达摩克里斯之剑。

未来,当国产血管介入手术机器人探索出了一条适合自己的商业化道路之后,在海外市场展开更加激烈的竞争,才能说是国产机器人的全面超越。

文章来源: MedRobot手术机器人,一筐鸡蛋分几篮,36Kr

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