世界上的機(jī)械人有許多，但能稱得上“逆天”的機(jī)械人卻不多。除波士頓動(dòng)力的后空翻機(jī)械人，你還能想到誰呢？其實(shí)，在醫(yī)療界，早就有位機(jī)械人以通亮的眼睛和靈活的雙手著名，它可以在小玻璃瓶?jī)?nèi)給葡萄做手術(shù)、縫合葡萄的“皮膚”，它就是美國(guó)直覺內(nèi)科公司研發(fā)的達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)械人。

　　達(dá)芬奇機(jī)械人其實(shí)不是我們一向以為的具有人形和人工智能深度進(jìn)修功效的智能機(jī)械人，它是一種高等機(jī)械人平臺(tái)，從醫(yī)學(xué)角度講，就是高等的腹腔鏡體系，它的設(shè)計(jì)理念是經(jīng)由過程應(yīng)用微創(chuàng)的辦法來實(shí)行龐雜的內(nèi)科手術(shù)。

　　▲圖為達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)械人三個(gè)構(gòu)成部門：床旁機(jī)械臂體系、成像體系、內(nèi)科大夫掌握臺(tái)

　　它由內(nèi)科大夫掌握臺(tái)、床旁機(jī)械臂體系、成像體系三部門構(gòu)成，在停止手術(shù)時(shí)，也須要將機(jī)械臂穿過胸部、腹壁等組織，只不外比擬較人手，它更準(zhǔn)確、疾速、微創(chuàng)，是以也加重了病人的苦楚。今朝，達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)械人 普遍用于成人和兒童的腹部?jī)?nèi)科、泌尿內(nèi)科、婦產(chǎn)科和血汗管內(nèi)科手術(shù)。

　　就在本月25號(hào)，第二屆世界醫(yī)療機(jī)械人年夜會(huì)在深圳召開。會(huì)上多位專家對(duì)微型納米醫(yī)療機(jī)械人遠(yuǎn)景看好，愿望將來可完成迷你機(jī)械人直接鉆入血管乃至心臟等焦點(diǎn)器官停止手術(shù)。最近幾年來，醫(yī)療機(jī)械人市場(chǎng)愈來愈熾熱，AI技巧的成長(zhǎng)更是帶給機(jī)械人行業(yè)新的契機(jī)。作為手術(shù)機(jī)械人范疇“年夜哥”的達(dá)芬奇機(jī)械人，今朝在手術(shù)機(jī)械人市場(chǎng)幾近壟斷位置。

　　本文將深挖達(dá)芬奇機(jī)械人技巧原型面前的軍方配景、直覺內(nèi)科開創(chuàng)人Frederic Moll博士艱苦的創(chuàng)業(yè)進(jìn)程、直覺內(nèi)科公司在22年成長(zhǎng)中的技巧改革和產(chǎn)物迭代進(jìn)程，并探討以后手術(shù)機(jī)械人行業(yè)的近況。

　　幕后豪杰：開創(chuàng)人Frederic Moll

　　說達(dá)到芬奇手術(shù)機(jī)械人，你必定很獵奇它名字的由來，一個(gè)機(jī)械工資甚么會(huì)和畫家扯上關(guān)系呢？現(xiàn)實(shí)上，你熟知的誰人從小“畫蛋”的文藝中興時(shí)代的畫家達(dá)芬奇（Leonardo Da Vinci 1452-1519），不只是位巨大的藝術(shù)家，他還癡迷于機(jī)械和天然迷信。但因?yàn)闀r(shí)期的局限，他的很多“創(chuàng)造”僅僅逗留在了圖紙上，個(gè)中就包含他耗時(shí)15年設(shè)計(jì)出來的被稱為“機(jī)械軍人”的機(jī)械人。

　　后來，直覺內(nèi)科公司開創(chuàng)人Frederic H. Moll博士將他們?cè)O(shè)計(jì)的醫(yī)療手術(shù)機(jī)械人體系定名為“達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)械人”，以此留念達(dá)芬奇給先人帶來機(jī)械人技巧發(fā)蒙。

　　▲圖為畫家達(dá)芬奇手稿

　　雖然Frederic Moll是直覺內(nèi)科公司開創(chuàng)人，但手術(shù)機(jī)械人的設(shè)法主意并不是Frederic Moll想出來的。

　　▲圖為直覺內(nèi)科開創(chuàng)人Frederic Moll

　　手術(shù)機(jī)械人的設(shè)計(jì)理念是使大夫長(zhǎng)途操控機(jī)械臂停止精準(zhǔn)、微創(chuàng)的內(nèi)科手術(shù)。而長(zhǎng)途手術(shù)技巧是由兩年夜分歧的技巧，“遙操作”和“內(nèi)窺鏡”穿插組合而來。

　　1990年閣下，美國(guó)的幾個(gè)研討團(tuán)隊(duì)就開端停止這方面的研討，個(gè)中就有斯坦副研討院（SRI）的Phil Green和來自斯坦福年夜學(xué)的John Bowersox（他也是為軍醫(yī)）。他們配合研發(fā)的一款“長(zhǎng)途手術(shù)體系”，這對(duì)達(dá)芬奇機(jī)械人晚期原型機(jī)發(fā)生了癥結(jié)的影響。

　　1.樹立

　　SRI團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的初志是想研發(fā)一款合適在戰(zhàn)地停止內(nèi)科手術(shù)的手術(shù)機(jī)械人，可以或許讓前哨疆場(chǎng)受傷的兵士連忙獲得救助，大夫可以在平安的前方就行手術(shù)操作。這一手術(shù)體系逐步惹起了美國(guó)國(guó)防部的存眷和興致。1990年，美國(guó)國(guó)度衛(wèi)生研討院乃至對(duì)這一項(xiàng)目停止了投資，愿望他們能盡快研討出現(xiàn)實(shí)運(yùn)用的原型機(jī)械。

　　▲圖為斯坦福研討院SRI

　　有了資金的支撐，長(zhǎng)途手術(shù)機(jī)械人的研討也獲得了推進(jìn)，在業(yè)界名望也愈來愈年夜。1994年受雇與Guidant公司的一名博士也開端對(duì)SRI長(zhǎng)途手術(shù)機(jī)械人體系表示出極年夜的興致，他以為這一體系除去軍用價(jià)值，還具有很好的貿(mào)易價(jià)值。他建議Guidant公司研發(fā)相似的醫(yī)療裝備，但公司卻以為機(jī)械人手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)太年夜，不合適商用，從而否認(rèn)了這位博士的設(shè)法主意。而這位保持己見的博士，你猜的沒錯(cuò)，他就是Frederic Moll。

　　屢次請(qǐng)求無果并沒有讓Moll就此廢棄，1995年他從Guidant告退并結(jié)識(shí)了Acuson的結(jié)合開創(chuàng)人Rob Younge和剛分開Acuson公司的John Freund。三人一拍即合，在與SRI勝利會(huì)談并取得了長(zhǎng)途手術(shù)機(jī)械人的技巧受權(quán)后，成立了Intuitive Surgical Devices公司，同時(shí)取得了包含菲爾德基金、塞拉利昂本錢和摩根斯坦利投資者在內(nèi)的第一筆風(fēng)投。

　　2.成長(zhǎng)

　　直覺內(nèi)科從SRI取得了長(zhǎng)途手術(shù)機(jī)械人的技巧受權(quán)后，在1996年4月份組建起了一支工程師團(tuán)隊(duì)。1997年公司將測(cè)試改革的新體系定名為“Lenny”（達(dá)芬奇幼名），隨后這一手術(shù)體系更新的愈來愈先輩，前后涌現(xiàn)了“Leonardo”（達(dá)芬奇名字）和“Mona”（靈感來自蒙娜麗莎）兩代更新版本，終究推出的焦點(diǎn)產(chǎn)物定名為“Da Vinci”手術(shù)體系。

　　1999年在期待FDA（美國(guó)食物和藥物治理局Food and Drug Administration）同意的同時(shí)，直覺內(nèi)科率先開啟歐洲市場(chǎng)。2000年6月直覺內(nèi)科完成初次地下募股并取得4600萬美元的資金。一個(gè)月后取得FDA同意，達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)械人體系開端在通俗內(nèi)科手術(shù)中運(yùn)用，2001年又進(jìn)一步取得在胸腔和前列腺切除術(shù)等手術(shù)項(xiàng)目標(biāo)允許。

　　3.曲折

　　直覺內(nèi)科的成長(zhǎng)并不是好事多磨，2000年達(dá)芬奇手術(shù)體系地下發(fā)賣之前，直覺內(nèi)科曾被競(jìng)爭(zhēng)敵手Computer Motion告狀過專利侵權(quán)。

　　▲圖為Computer Motion的Zeus體系

　　Computer Motion 在1997年宣布了Zues手術(shù)體系，這一體系與達(dá)芬奇設(shè)計(jì)思緒略有分歧，但最后Zeus體系體積更小、更廉價(jià)、但機(jī)能較差，而達(dá)芬奇體系體積宏大且常被詬病設(shè)計(jì)過度。

　　然則到了1999年，Computer Motion也開端轉(zhuǎn)向直覺內(nèi)科的設(shè)計(jì)思緒。兩家都沒甚么經(jīng)歷的始創(chuàng)公司就開端了無停止的司法奮斗，2003年兩邊贊成停止技巧訴訟，走向了歸并。Zeus體系也就慢慢被功效加倍完美的達(dá)芬奇體系替換了。

　　4.分別

　　使人遺憾的是，2002年Frederic Moll分開本身一手開辦的直覺內(nèi)科，成立了Hansen Medical公司。分開的緣由是Moll愿望制作出一種更有技巧含量的機(jī)械人，能準(zhǔn)確操控從手臂或年夜腿的年夜血管切開小口導(dǎo)入的手術(shù)對(duì)象。

　　這一理念與直覺內(nèi)科在營(yíng)業(yè)上發(fā)生了抵觸，Hansen公司還與之簽署了一份常識(shí)產(chǎn)權(quán)協(xié)定，許諾將發(fā)賣支出的3%付出給直覺內(nèi)科，二者還會(huì)在心臟手術(shù)營(yíng)業(yè)長(zhǎng)進(jìn)行協(xié)作。

　　2007年Hansen的Sensei導(dǎo)管體系和Magellan機(jī)械人手術(shù)體系獲得美國(guó)FDA認(rèn)證，成為手術(shù)醫(yī)治血汗管疾病的優(yōu)良處理計(jì)劃。

　　▲圖為Hansen的Magellan機(jī)械人手術(shù)體系

　　創(chuàng)建22年成行業(yè)“巨頭”

　　直覺內(nèi)科公司的現(xiàn)任CEO為Guthart，他之前曾在斯坦福研討院（SRI）任務(wù)過，于1996年參加直覺內(nèi)科，其他高管年夜多是前期參加的。今朝高管中持股較多的是董事局主席Lonnie Smith和CEO Guthart，分離持有1.15%和0.93%的股分。

　　直覺內(nèi)科公司自2000年上市以來，股價(jià)10多年最年夜?jié)q幅跨越70倍。截止2017年11月28日16:00（美東時(shí)光）直覺內(nèi)科市值已達(dá)402.23億美元。

　　▲圖為2000年--2017年直覺內(nèi)科股價(jià)變更

　　在手術(shù)界，達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)械人可以說處于壟斷位置，終年都能堅(jiān)持70%的毛利率。一方面是醫(yī)療機(jī)械人行業(yè)的高門坎，龐雜的FDA審批流程限制了其他手術(shù)機(jī)械人的成長(zhǎng)，另外一方面直覺內(nèi)科公司的常識(shí)產(chǎn)權(quán)掩護(hù)發(fā)生也為其他手術(shù)機(jī)械人的發(fā)生構(gòu)建了技巧壁壘。同時(shí)，達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)械人每臺(tái)的價(jià)錢也非常昂貴，國(guó)際引入價(jià)錢每臺(tái)在2000萬元閣下，且每條機(jī)械手臂應(yīng)用10次后就須要改換，而每次手術(shù)依據(jù)須要需多條機(jī)械手臂介入。

　　市場(chǎng)份額上，達(dá)芬奇機(jī)械人今朝仍以美國(guó)外鄉(xiāng)為主，2014-2016三年在美分離發(fā)賣出238臺(tái)、298臺(tái)和338臺(tái)。中國(guó)市場(chǎng)方面，達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)械人已入駐10年，2014-2016三年分離賣出10臺(tái)、13臺(tái)、15臺(tái)；國(guó)際手術(shù)量上增加疾速，2016年全年手術(shù)量近1.8萬，同比增加57%，但增速比擬之前幾年有所放緩。

　　四次產(chǎn)物迭代，更準(zhǔn)更平安

　　達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)械人代表著現(xiàn)今手術(shù)機(jī)械人最高程度，它有三個(gè)癥結(jié)焦點(diǎn)技巧：可自在活動(dòng)的手臂腕部、3D高清影象技巧、主控臺(tái)的人機(jī)交互設(shè)計(jì)。

　　機(jī)械手可以模仿人手的各類操作，具有7個(gè)自在度，在停止深部操作時(shí)，機(jī)械手舉措靈巧，體積玲瓏，比人手操作更準(zhǔn)確。同時(shí)，達(dá)芬奇機(jī)械人還能過濾人手的發(fā)抖，進(jìn)步了手術(shù)的精準(zhǔn)性和平安性。

　　▲圖為大夫在掌握臺(tái)操作達(dá)芬奇機(jī)械人

　　今朝達(dá)芬奇機(jī)械人已推出了五代產(chǎn)物：

　　1.第一代Da Vinci體系機(jī)械人，1996年推出。

　　2.第二代Da Vinci S體系機(jī)械人，2006年推出，第二代的機(jī)械手臂運(yùn)動(dòng)規(guī)模變年夜，使大夫不分開掌握臺(tái)就可以停止多圖不雅察。

　　▲第二代Da Vinci S體系機(jī)械人

　　3.第三代產(chǎn)物Da Vinci Si體系機(jī)械人，2009年推出，在第二代基本上增長(zhǎng)了雙掌握臺(tái)、模仿掌握器、術(shù)中熒鮮明影技巧等功效。

　　▲第三代Da Vinci Si體系機(jī)械人

　　4.第四代Da Vinci Xi體系機(jī)械人，2014年推出，靈巧度、精準(zhǔn)度、成像清楚度等方面有了明顯進(jìn)步，2014年下半年還開辟了長(zhǎng)途不雅察和指點(diǎn)體系。

　　▲大夫在長(zhǎng)途操作第四代Da Vinci Xi體系機(jī)械人

　　5.第五代Da Vinci X體系機(jī)械人，2017年推出，新一代的達(dá)芬奇機(jī)械人是第三代Da Vinci Si和第四代Da Vinci Xi的雜交版，它添加了聲響體系、鐳射引誘體系和輕量級(jí)內(nèi)窺鏡等新功效，機(jī)械臂的體積也更小，功效也更多了。

　　▲圖為達(dá)芬奇機(jī)械人機(jī)械臂多種手術(shù)鉗

　　它們是“達(dá)芬奇”的敵手嗎？

　　跟著科技和人們生涯程度的賡續(xù)提高，人們對(duì)教導(dǎo)、醫(yī)療等生涯各方面請(qǐng)求都在進(jìn)步。是以，醫(yī)療機(jī)械人市場(chǎng)遠(yuǎn)景將異常遼闊，據(jù)BCG波士頓征詢測(cè)算，到2020年全球醫(yī)療機(jī)械人市場(chǎng)估值將達(dá)114億美元。宏大的醫(yī)療市場(chǎng)，將促使分歧的醫(yī)療機(jī)械人出現(xiàn)，而手術(shù)機(jī)械人又是醫(yī)療機(jī)械人中最主要的一類。

　　固然達(dá)芬奇機(jī)械人在軟組織手術(shù)上處于壟斷位置，但它其實(shí)不能用來做一切的手術(shù)，像骨科手術(shù)一類的硬組織手術(shù)，達(dá)芬奇機(jī)械人就力所不及了。軟硬組織手術(shù)之間存在著跨界壁壘，互相也不輕易構(gòu)成替換競(jìng)爭(zhēng)。同時(shí)，達(dá)芬奇機(jī)械人昂貴價(jià)錢，也使許多病院都望而生畏。

　　▲圖為法國(guó)Medtech神經(jīng)內(nèi)科定性機(jī)械人ROSA

　　今朝，市場(chǎng)上曾經(jīng)涌現(xiàn)了一些新興的手術(shù)機(jī)械人，如以色列Mazor Robotics公司的手術(shù)機(jī)械人Renaissance體系、法國(guó)Medtech神經(jīng)內(nèi)科定性機(jī)械人ROSA、美國(guó)Curexo關(guān)節(jié)機(jī)械人、美國(guó)Mako關(guān)節(jié)機(jī)械人。

　　今朝國(guó)際也有很多的團(tuán)隊(duì)在停止相干范疇的測(cè)驗(yàn)考試，最知名的就是被業(yè)內(nèi)稱為國(guó)產(chǎn)手術(shù)機(jī)械人“四小龍”的：柏惠維康、天智航、金山科技、好手機(jī)械人。今朝這些公司的產(chǎn)物在技巧上都賡續(xù)地更新，在價(jià)錢上占領(lǐng)很年夜優(yōu)勢(shì)。

　　結(jié)語：手術(shù)機(jī)械人缺口偉大

　　與人的生長(zhǎng)一樣，任何一家公司的生長(zhǎng)都不會(huì)好事多磨。達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)械人和直覺內(nèi)科公司，從始創(chuàng)的艱苦到明天的繁華，面前有開創(chuàng)人Moll的保持不懈，也有技巧人員的艱苦支付，能力有一代代產(chǎn)物的更迭。

　　固然，今朝臨床運(yùn)用的手術(shù)機(jī)械人也有一些癥結(jié)成績(jī)亟待處理，如視覺的掌握才能須要進(jìn)步，可以或許使大夫無時(shí)差挪動(dòng)掌握3D鏡頭視角。

　　現(xiàn)在AI海潮下，機(jī)械人行業(yè)熱忱從新被撲滅，IBM的Watson腫瘤“機(jī)械人”面世更是惹起人們對(duì)AI和醫(yī)療機(jī)械人火花的熱議。無須置疑的是，醫(yī)療范疇已成為AI的必爭(zhēng)之地，這一偉大行業(yè)缺口曾經(jīng)開啟，期待開辟。