规模仅马斯克个人财富的十分之一,高大上的医疗机器人输在哪里?

规模仅马斯克个人财富的十分之一,高大上的医疗机器人输在哪里?
2021年11月23日 17:20 Techsoho科技智谷

根据Mordor Intelligence的预测,到2026年,美国医疗机器人市场预计将达到283.4亿美元。届时,医疗机器人将大幅降低成本,减少硬件,缩小切口,并且能够更精确的治疗,提高自动化水平。

但大的市场预测往往对具体细节含糊不清,医疗机器人的市场机会具体在哪里?在高度管制的医疗工具市场,制造商面临哪些挑战?趋势背后的市场驱动力和技术进步是什么?

我们采访了Real-Time Innovations(RTI)的医疗市场开发经理Darren Porras,接下来让他来为我们解答医疗机器人市场未来真正会发生什么?机遇与挑战在何处?

问题一:医疗机器人在哪些手术中已经成为标准?为什么是这些手术,这对该技术的最早迭代有什么意义?

今天,机器人辅助系统正越来越多地被用于一系列广泛的手术,如普通手术(如消化道、结直肠)、泌尿科、妇科、神经血管、骨科(髋关节/膝关节植入)和脊柱手术。这些系统能更好地控制手术器械,改善视觉效果,使治疗更加精确和可重复。对病人来说,这意味着更少的创伤和更快的恢复时间。

腹腔镜机器人系统由外科医生控制的仪器组成,通过腹部端口插入,是目前商业化程度最高的系统,用于手术治疗一些癌症,包括前列腺、膀胱和直肠癌。

虽然最初的腹腔镜机器人系统是在已经建立的腹腔镜手术的微创方法的基础上发展起来的,但这些系统仍在继续发展,其他形式的因素和设备架构现在正在使用和出现。对于骨科和脊柱手术,机器人手臂和智能手持设备正在协助外科医生引导工具进行精确放置和治疗。灵活的机器人系统结合了可引导的导管、支气管镜和其他设备,以进行肺部活检和经皮心血管干预。这些系统可以更深入地进入内部解剖结构和通过自然孔道。

问题二:鉴于医疗保健的市场和不断发展的技术,医疗机器人的大市场机会在哪里,为什么会这样?

医疗保健的市场机会实际上是关于如何最有效和高效地改善病人护理和结果。机器人在手术过程中增强手术任务的作用只是其中的一部分。医疗保健的数字化转型正在重新定义病人的诊断、治疗和监测方式。这种转变包含了设备、智能和系统的互操作性,以及手术前、手术中和手术后的后续工作。设备制造商如果能开发出与临床工作流程整体无缝整合的机器人平台,并利用整个设备生态系统的数据驱动技术,将改变微创手术。

值得注意的是,今天进行的大多数手术都不是机器人手术,甚至不是微创手术。在所有的手术类型中,机器人技术有很大的机会来改善手术治疗和病人护理。随着外科手术越来越多地利用数据和可互操作的智能系统来实现临床效率,协助决策,并使程序任务自动化,机器人技术将在满足医疗系统和患者的需求方面发挥关键作用。

问题三:你能谈谈制造商仍然面临的一些挑战,特别是在系统开发和安全、可靠性、互操作性和网络安全等问题方面?

这些系统带来了许多技术挑战和新的计算模式。不断发展的技术和不断增加的复杂性给开发团队带来了陡峭的学习曲线和大量的风险。随着许多竞争者进入市场,以及需要加速功能开发,公司必须把他们的团队集中在他们产品的差异化上,并利用最先进的技术、工具和可重复使用的参考架构。

手术机器人是由计算节点、相机、传感器、仪器和其他设备组成的复杂的分布式系统,它们都必须作为一个集成系统工作。这是一个数据连接的挑战,对可靠性、性能、网络安全和互操作性有许多同时存在的苛刻要求。

网络安全是一个大问题。虽然监管机构、设备制造商和医院正越来越多地合作,以提高设备和医院系统的安全性,但网络安全漏洞现在已是常事。威胁形势已经发生了变化--几个青少年用互联网上现成的工具就可以发动勒索软件攻击,使医疗设备和脆弱的医院网络瘫痪。漏洞的后果可能导致病人受到伤害,产品被召回,公司的成本成倍增加,还可能包括商业秘密、知识产权的泄露。监管机构正在通过更新网络安全指南和加强审查来提高审批标准。设备制造商必须在整个设备生态系统的 "白板 "阶段将安全通信设计到产品中,以确保多域网络中数据组件的安全,同时满足苛刻的性能要求以及系统和数据访问的不同用例。

这些挑战需要新的软件架构和最先进的分布式连接解决方案,以实现从边缘到云的设备、系统和网络域的智能、安全和实时连接。除了API,还需要连接框架,以实现可扩展的互操作、可靠和灵活的架构。设备制造商没有能力在发布新功能时重新设计其系统或更新硬件。利用连接框架可以使开发团队专注于他们的核心竞争力和应用开发,从而加快产品上市时间。

问题四:在应用场景方面有什么前景?人工智能和自动化将如何在未来发挥更大的作用?

机器人系统将日益成为 "数字平台",利用数据整合和跨设备的智能连接来加强手术过程本身,同时也是数字手术生态系统的一个组成部分。通过利用这种系统的互操作性,这些技术融合的力量将真正改变病人护理。这需要通过专用但越来越多的分布式系统和网络来增加成像、可视化和智能的整合。

设备和边缘分布式处理对安全关键型机器人应用越来越重要,这些应用的关键要求是延时、可靠性和安全性。这种分布式架构允许系统在本地处理数据,以有效地执行智能设备功能。远程远程操作是另一个令人兴奋的领域,我们已经看到能够通过5G网络进行远程手术的系统。这些能力使世界各地的外科医生能够进行合作,使更多的人能够获得专家的治疗,并接触到偏远和服务不足的人群。

人工智能算法将增强基于生理参数和传感器融合(如血液灌流、温度、压力传感器)的外科仪器的传感能力。人工智能还将被用来实现越来越高的手术精度、自主功能和手术程序的一致性。

利用分布式设备和网络的数据、可视化和智能,这些系统将在手术过程中提供实时指导,同时还协助进行术前手术规划和术后设备及手术优化。例如,从手术中收集的数据和指标可用于提供反馈,以改进下一次手术并培训其他外科医生。世界各地的临床团队可以利用这些数据进行合作,推进和规范手术治疗。这提供了一个令人难以置信的机会,使人们能够普遍获得高质量的护理和病人的结果。

问题五:你对医疗机器人在医疗和患者群体中的市场受欢迎程度有什么感觉?有来自医疗工作者的阻力吗?患者群体中是否有沉默?

这些系统的高成本是一个关键障碍。随着新的竞争者进入市场,以及这些系统的设计不断发展,预计这些因素将推动成本下降。

另一个障碍是临床团队操作所需的学习曲线,以及将这些系统纳入临床工作流程和医院生态系统的难度。机器人辅助系统在技术领域取得了长足的进步,但这还不足以改变外科手术。一个系统可能包含最创新的技术。但是,如果该技术无法使用,无论是由于成本因素、训练有素的员工、监管限制,还是由于可靠性或安全问题而无法使用,这都是一个重大的障碍。设备公司需要在系统设计和安全方面采用最佳做法,并迅速发展功能,以满足临床团队、医院和病人的需求。

随着机器人系统利用率的提高,以及这些系统在整个护理周期中表现出的价值和对病人护理的改善,这将继续推动机器人系统的进一步应用。虽然有一种看法认为外科医生将被 "取代",但这实际上并不是在一个高技能行业中不断提高的自动化程度通常所采取的方式。业内人士需要与临床利益相关者合作,接受如何将机器人技术最佳地融入到手术中,以提高今天的手术可能性,并将更精确的手术治疗标准化,使更多的患者受益。

在生命受到威胁时,没有人抵制对病人最好的东西。患者要求采用能够实现最有效治疗、更快的恢复和减少并发症的技术。随着技术继续改变病人护理,医疗设备制造商必须适应病人、程序和临床团队的需求。外科医生已经在利用改进的人体工程学、更大的可视性以及更早和更精确地治疗病人的能力所带来的好处。这些系统将继续改善手术任务的自动化和临床工作流程,通过利用智能和分布式连接,在不远的将来,很难想象没有机器人的手术。

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