盘点 | 国外七款新型手术机器人

医疗器械 来源:思宇医械观察 作者:Valerie
2021
08/24
14:58
思宇医械观察
作者:Valerie
医疗器械

据市场咨询及调查机构 Markets and Markets 测算,全球医疗机器人市场规模在 2027 年有望突破 221 亿美元(数据仅供参考)。医疗机器人行业前景辽阔,高度聚集了技术资源、产业资源及资金资源。这一行业里,更多极具竞争力的产品将会涌现。

医疗机器人可以粗略的分为四大类:手术机器人、康复机器人、辅助机器人、服务机器人。

本文将主要从手术机器人领域,重点介绍7家近年获批的海外手术机器人公司。

01 Medrobotics

《财富》杂志针对未来机器人行业的展望曾发表观点,机器人的腹腔镜手术能力将比人类强。而结肠直肠癌是目前在男女性别的第三常见的癌症。由于筛查和预防的改进,1980年以来的发病率和死亡率一直在下降。在2021年,美国癌症协会估计将大约诊断出新的104270病例。因此结直肠癌筛查十分必要。

Medrobotics是提供结直肠癌手术解决方案的一家公司,其通过柔性机械臂机器人,做直肠场景检查和手术。部分临床研究表明,用腹腔镜做结肠手术是可行的,但在直肠手术上却十分困难,因为骨盆空间窄小,腹腔镜对比直肠开放手术不具备非劣效性。直肠手术,需要下一代的经自然腔道柔性机器人来胜任。Medrobotics就是其中一家。该公司从心血管、口腔、一路曲折走到了消化道外科,直接竞争达芬奇的SinglePort,公司发展得十分艰辛。

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Flex Robotic System的蛇形机器人(图片来源:公开信息)

Medrobotics成立于2005年,总部位于美国马萨诸塞州,独家授权的Flex??机器人系统,此系统与2015年7月通过了FDA的审批。旗下Flex?机器人系统在2014年获得了欧洲CE认证。

02 EndoMaster

胃肠粘膜手术的操作将逐渐由消化道机器人参与其中,例如黏膜切除术或者粘膜剥离术是治疗消化道肿瘤的重要方式。普通的内镜技术在设备末端的自由度不够,并且在术中缝合阶段因视野不足而缺乏稳定性。普通内镜下的粘膜剥离手术还会有一些并发症,比如肌层穿孔。

EndoMaster EASE系统,可以有效通过内镜切除胃肠道肿瘤,而不需要手术切口。在2020年9月,该团队完成了第一个使用柔性内镜机器人系统进行的结肠内镜黏膜下剥离。EndoMaster初创团队来新加坡南洋理工大学。公司CEO Seow Ping,1999年至2010年曾任职于强生公司,并曾担任强生位于新加坡公司的总经理。

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EASE系统内的两个微型机械臂,分别实现组织的收缩和剥离

(图片来源:公司信息)

Endomaster是主从式的内窥镜机器人,具有高自由度的两个微型臂。两个机械臂如同蟹钳一般,具备较高的灵活度,使得其能够在消化系统内自如伸缩。同时能够可以减少创伤,减少疤痕,缩短手术过程和缩短治愈时间,且降低并发症风险。

目前,日本HOYA集团(豪雅集团是日本的跨国光学仪器制造商)目前已经是Endomaster的大股东。

03 Cybernife

放射性治疗的过程中,对精度的不利影响因素有很多,最常见的例子是呼吸影响。治疗设备的精度算法直接决定了临床疗效的好坏,如何匹配到临床治疗误差最小、提升临床效率,是放射性设备商需解决的首要问题。

CyberKnife作为一款智能放射性外科手术机器人,针对靶区不可避免的位移,实现了追踪并且能同步调整射线位置从而进行治疗,确保了治疗的精准性。而机器人对位移变化的检测以及高精度的机器位移控制,能自动校正靶区,便无需中断治疗或用户的介入。

CyberKnife设备占用医院场地较大、适应症肿瘤体积限制,是目前该设备在效率方面待解决的问题之一。例如,放疗时间过长导致“4个小时才烧了不到1cm”,或是造成临床应用局限性的原因。

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Accuray旗下产品发展历程(图片来源:公司官网)

CyberKnife在1999年就获得了FDA批准,用于颅内治疗,自2001年起扩大到颅外。到目前为止,全世界已有超过40万名患者使用CyberKnife进行治疗。CyberKnife其母公司Accuray(安科锐)旗下还有TomoH系列螺旋断层放射治疗系统、Radixact系列螺旋断层放疗系统等产品线。

04 ZAP Surgery System

ZAP-X可以说与CyberKnife“师出同门”,均由美国斯坦福大学脑外科及放射肿瘤学教授John R. Adler进行研发。Zap Surgical主要用于脑部、头颈部肿瘤无创治疗,2017年ZAP-X拿到了FDA 510k备案。2018年4月,ZAP-X进入中国食药监总局的创新医疗器械绿色通道。2020年1月初,全国新冠肺炎一级防范封闭前,有2例患者在北京解放军总院第一医学中心接受了Zap-X机器人治疗。

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前美国总统特朗普、Zap首席执行官(约翰·阿德勒)、富士康首席执行官(郭台铭)、软银首席执行官(孙正义)

(图片来源:公开信息)

ZAP-X陀螺仪放射外科平台被认为是第一个也是唯一的无屏蔽外墙的SRS交付系统,不再需要供应商建造成本高昂的屏蔽放射治疗的地堡。利用现代线性加速器产生射线,ZAP-X是第一个也是唯一一个不需要钴-60放射源的专用放射外科系统。不再需要耗费在许可证、固定和定期更换放射性同位素方面的巨大成本。

Zap Surgical Systems在2020年1月宣布完成一轮股权融资,融资总额为8100万美元。该轮融资由春华资本(Primavera Capital Group )牵头,由GT Healthcare Capital Partners、Chow Tai Fook Enterprises、上海湾资本和Hogy Medical共同参与,现有投资者富士康科技集团(Foxconn Technology Group)和Varian Medical Systems也加入其中。

05 Cambridge Medical Robotics(CMR)

机器人辅助心脏手术,如经皮二尖瓣修复手术具有微创、无需开胸的优势。术后因为不涉及到胸壁收回缝合,疼痛感大幅降低,大大降低了感染和出血风险,缩短了康复时间。目前国内一些顶级的医院已经有能力开展此类机器人辅助下的微创手术。

心脏瓣膜类手术较为复杂,不同术式入路创口的数量、方位等对精准度要求较高。手术机器人则可以在控制下通过小切口入路后完成精准的切除与缝合。英国独角兽CMR surgical分体式机器人在该类手术上具备相对明显的优势,多台 CMR robotics能够完成多通路的需求,且这款机器人不像达芬奇占地面积太大。CMR surgical随时移动的敏捷属性、更低的成本,也使得它们成为达芬奇可能的挑战者。

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CMR旗下Versius手术机器人系统(图片来源:公司官网)

Cambridge Medical Robotics创立于2014 年,公司总部位于英国剑桥,公司致力于为微创手术开发下一代通用机器人系统。公司希望能够通过扩大机器人执行程序的范围,使微创手术能够服务于更多的人群,并且手术费用经济实惠,在消费者可承受范围之内。这一系统将改变机器人手术的市场现状。其创始人兼首席执行官 Martin Frost毕业于剑桥大学,拥有特许管理会计师资格,是一位经验丰富的商业创业领袖。他曾经参与过6家医疗器械及传感器企业的创建和管理,有丰富的创业与融资经验。公司的其他几名创始人也具有10-20年的创业企业经营或工程技术经验。

2021年6月 CMR Surgical完成4.25亿英镑折合人民币近40亿元融资,此次融资由凭借来自软银、Ally Bridge Group领投。

06 Auris Surgical Robotics

Auris公司是一家医疗器械公司,致力于开发低创手术介入产品,以提高手术的精细化水平,减少手术创伤。该公司的联合创始人兼CEO Frederic Moll先生闻名遐迩,因为他曾经成功运作了另一家器械公司 Intuitive Surgical上市,带来了曾被视为难以超越的达芬奇手术机器人。Auris Health旗下的核心产品Monarch?内视镜机器人,可适用人体内较复杂、一般设备难以到达的组织器官。

Monarch?于2018年3月23日已获得FDA许可,该设备可用于诊断和治疗支气管镜手术,目前该系统先着眼于肺癌,未来将朝治疗各类疾病为目标。Monarch?系统有不仅是一个机器人平台,有别于过去传统内视镜系统的单手操作界面,该系统以类似游戏遥控器的界面,使医生能更直接的操控该设备,并集合机器人、软件、数据科学、视觉成像等先进技术,使内视镜视野有更广的触及范围。

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Auris旗下Monarch操作界面(图片来源:公司官网)

2017年8月Auris在投资人的支持下,完成2.8亿美元D轮融资,使Auris融资总额达到5.3亿美元。

07 NeuroBlate

神经胶质瘤是成人中极为常见的原发性恶性脑肿瘤,尽管在过去的50年中进行了深入研究,但患者的存活率仍然很差。其中,胶质母细胞瘤是最为常见的原发性脑肿瘤,但目前患者在治疗后的生存率较低。目前,手术通常是首选的初始治疗。尽管进一步的肿瘤切除可能会带来生存益处,但即使在复发的情况下,也必须权衡潜在的手术风险,尤其是引起神经功能缺损和伤口愈合并发症等方面,因此,更加微创的手术便成为了临床的追求及更佳治疗选择。

激光间质热疗(LITT)是一种针对多种颅内病变的新型微创技术,已被用于治疗颅内深部、较难以切除的颅内病变,如肿瘤、放射性坏死、脑内或深部核和白质的癫痫病灶等。LITT利用磁共振(MR)测温法以受控方式将热量通过立体定向激光探针传递到周围的大脑组织。

加拿大Monteris Medical公司旗下的NeuroBlate系统,可用于治疗脑肿瘤和癫痫,这也是目前唯一一款使用MRI引导的神经外科机器人激光消融微创系统。NeuroBlate可为患者提供精确的脑部病变消融,无需采用开放式神经外科手术,而且手术过程最大程度减少对附近健康组织的伤害。该系统包括硬件、软件和耗材等。

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Monteris Neuroblate系统产品图(图片来源:公开信息)

在系统中,其硬件部分AtamASystem用于转运患者和固定患者头部。耗材包括一次性NeuroBlate Optic激光探头、TruTemp消融控制器和Monteris Mini-Bolt人机接口等,其中激光探头通过光纤控制冷却,用于治疗肿瘤和癫痫。NeuroBlate Fusion软件可调节探头内部的二氧化碳,以保持探头尖端温度。

资料来源:

[1]华创资本

[2]文中提及企业官网

[3]公开报道及资料

来源:思宇医械观察   作者:Valerie

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