瑞龙外科:创新不必从仿制开始,模块化设计引领中国手术机器人新潮流

医疗器械 来源:医谷网 作者:张蓉蓉
2024
07/10
11:20
医谷网
作者:张蓉蓉
医疗器械

在手术机器人领域,瑞龙外科如同一缕清风,以其独特的模块化设计和创新的研发理念脱颖而出,其首创产品“海山一®腔镜手术机器人”在扩大术式范围、降低成本和降低医生学习曲线方面具有显着优势,为中国手术机器人市场注入了新的活力。近日,医谷网有幸采访到了创始人、首席执行官马长征博士和联合创始人、首席技术官、首席运营官毛颖博士,深入了解了瑞龙外科如何另辟蹊径,以临床实际需求为核心的创新创业故事。

医谷网:请介绍一下瑞龙外科医疗科技有限公司的成立的背景和发展愿景,以及公司的研发团队构成和研发实力。

瑞龙外科创始人、首席执行官马长征博士  图片来源:瑞龙外科

马长征博士:瑞龙外科成立于2019年11月。公司的成立源于我们对医疗机器人行业的深入观察和对中国医疗市场需求的深刻理解,也与我和毛颖博士的行业背景与经验密不可分。我曾在复星直观、GE医疗等公司任职,有着多年的医疗科技行业经验。手术机器人作为一个大型医疗设备系统,以其高度集成化和智能化,为现代医疗带来了革命性的变化,在手术室中占据着重要的地位。然而,近20年来,全球范围内尤其是中国市场,几乎只有达芬奇一家独大,不仅导致了高昂的设备采购成本和手术费用,也限制了医院和患者的选择。瑞龙外科的成立旨在为中国的医院和患者带来更加优质、经济、高效的,符合中国国情的手术机器人。

瑞龙外科联合创始人、首席技术官、首席运营官毛颖博士  图片来源:瑞龙外科

毛颖博士:我曾在Auris Health(后被强生收购)参与手术机器人的研发工作,那段经历让我深刻体会到,手术机器人的研发并非单纯追求技术领先或工程创新,更重要的是关注临床应用,满足医生需求以及促进患者康复,这种理念也是瑞龙外科产品研发的核心驱动力。在中国,三甲医院的医生们面临着高强度的工作压力,在手术日往往要完成多台手术,这些医生拥有丰富的开放手术和微创手术经验,他们渴望有一种工具能够帮助他们更好地发挥这些经验,同时减轻工作强度,延长职业生涯。因此,我们需要研发出真正适合中国患者、中国医生和中国医疗体系的手术机器人,而非简单地复制达芬奇手术机器人。通过深入了解中国患者的疾病状况、经济负担以及医生的工作需求,我们以患者和医生为中心,研发推出了“海山一®腔镜手术机器人”,旨在为中国患者带来更好的治疗效果,为中国医生提供更高效、更便捷的工具。

海山一®腔镜手术机器人  图片来源:瑞龙外科

手术机器人是一个错综复杂的系统工程,涵盖了机械、电子、软件、算法以及临床等多个关键领域。我们拥有一支多学科交叉背景的研发团队,每个核心团队的成员都具备丰富的产品开发经验,不仅熟悉产品的研发流程,更对产品的临床应用、安全性以及有效性有着高度的重视。其中,临床工程团队精通产品本身的技术细节,熟悉医生的手术流程,对产品在临床上的实际应用有着深入的认识,能够精确到每一个步骤和细节,使得他们能够在产品开发过程中,为设计团队提供宝贵的临床反馈;系统工程团队则是整个研发流程的枢纽,他们能够有效地协调机械、电子、算法、软件等各个专业领域的团队,并与临床工程团队紧密合作,共同寻找产品设计与临床应用之间的最佳平衡点,从而形成一个最优的产品解决方案。

医谷网:能否详细解释一下公司首创的模块化腹腔镜手术机器人的设计理念和技术特点?这种模块化设计在扩大术式范围、降低成本和降低医生学习曲线方面具体是如何起作用的?

马长征博士:在创业之初,我们面临着多种选择,其中之一就是仿制达芬奇手术机器人。然而,在深入了解中国微创手术行业的构成和医生的反馈后,我们意识到仿制并不是最佳选择。尽管仿制在技术上可能容易实现,但在未来商业化和临床推广上会遇到诸多困难。中国传统的腹腔镜微创手术规模每年超1000万例,包括心胸外科、普外科、泌尿科、妇科,而在过去二十年达芬奇机器人一家独大的情况下,其手术量仅占所有腹腔镜微创手术量的1%左右。这主要由于达芬奇手术机器人治疗费用高昂,专科覆盖相对狭窄,主要集中在泌尿外科,特别是在以前列腺恶性肿瘤切除为主的手术,而在普外科和妇科等专科中渗透不足。此外,达芬奇手术机器人体积庞大,对手术室空间的要求高,限制了其在临床上的广泛应用,且医生要学习很长时间才能够适应这种手术方式。调研显示,超过90%的医生在进行手术时仅使用了达芬奇手术机器人配备的四个手术臂中的三个,大部分医院现有的手术室布局和结构并不适合直接放置达芬奇第三/四代机器人。基于临床医生的反馈和实际需求,我们决定创新,采用模块化的设计理念,提高手术室空间的利用率,让手术操作更加灵活和高效,并考虑与传统手术器械的兼容性,以进一步降低手术成本。

需要指出的是,机器人手术的核心在于主从控制,医生通过操作台控制机器人进行手术,因此手术机器人的学习曲线受到多种因素的影响,包括医生的经验、疾病的种类、患者的个体差异以及手术方式的选择等,这意味着医生对手术的理解、对解剖结构的熟悉程度以及对疾病的认知至关重要,需要经过专业的培训和长期经验的积累,通常主任级别的医生往往能够更快地适应和掌握机器人手术。

我们的机器人系统设计充分考虑了人体工程学、医疗耗材的使用以及手术场景的需求。这种分体式设计和对手术场景的熟悉度,为医生提供了一个友好且高效的工作环境,使得他们能够更快地适应和掌握机器人手术,不仅适用于有机器人手术经验的医生,也能很好地适应只有腔镜经验的医生。此外,通过适配传统的腹腔镜器械和打孔方式,我们为更广泛的医生群体创造了便利条件,让他们能够更快地熟悉和掌握机器人手术。临床研究显示,大部分有微创手术经验的医生,特别是有机器人手术经验的医生,能够快速地熟悉并操作我们的机器人系统。

毛颖博士:我们发现,尽管四条机械臂的机器人系统能提供更灵活的手术操作,但仍有大量医院出于成本考虑和手术流程的顺畅性,选择使用三条机械臂来完成手术。此外,医生从腹腔镜手术转向机器人手术的过程中,需要经历一个漫长的学习和适应阶段,不仅要熟悉新设备,还要调整原有的手术习惯,这其中涉及到许多细节和技巧的转变。以达芬奇Xi机器人为例,医生们将打孔方式改成了一条直线的方式,这在传统的腹腔镜手术中是不常见的。

为了更好地适应医生的手术习惯和提高手术效率,降低医院的运营成本,让机器人手术更加普及,我们团队考虑了一系列的技术创新。其中,将机器人大吊臂拆分成小模块的设计,使得医生能够更灵活地在患者周围布置机械臂,从而采用他们更熟悉的腹腔镜手术打孔方式来完成手术。同时,我们也注意到手术器械的选择对于医生来说非常重要。为了保留医生在腹腔镜手术中积累的丰富经验,我们考虑设计能够兼容腹腔镜器械的机器人平台,让医生能够在不增加额外成本的情况下,继续使用他们熟悉的手术器械。在视觉系统方面,通过与医生的深入沟通和观察,我们发现医生对于视觉系统的成像质量和视野范围非常敏感。因此,我们考虑让机器人平台兼容医院现有的腹腔镜系统,实现二者联动,以满足医生对于视觉系统的个性化需求。简而言之,我们不仅关注技术创新,更重视医生的使用体验和医院的实际需求。

医谷网:在产品研发过程中,瑞龙外科是如何结合临床应用的情况持续优化产品,更好地满足临床需求的?

毛颖博士:在产品设计的过程中,我们始终坚持一个闭环的设计方法。首先,我们进行工程设计,确保设计方案符合实际需求和技术规范,再通过工程验证以确保产品的性能与设计预期相匹配。之后,我们完成了150例左右的动物实验和大体实验,进行功能性能的验证以确保产品的安全性和有效性。在动物模型上,我们可以具体地模拟手术操作,如缝合、切割等。而在大体模型上,虽然其组织已经失去活性,但其解剖结构和组织形态与人体极为相似,我们可以充分验证机器人操作空间的可达性、医生的操作方式以及整个机器人的布置,确保在实际应用中能够顺利实现预期功能。

为了确保产品能够满足医生在手术室中的使用习惯和工作流程,我们的研发团队在早期就深入手术室,实地观察腹腔镜手术的整个过程,深入了解医生的工作需求和操作习惯。随着团队的扩大,虽然可能没有机会让每位新成员都亲自进入手术室观察,但我们在公司内部积极开展了各种实验和模拟操作,让团队成员能够更直观地了解产品在实际应用中的表现,同时有助于提前发现可能存在的问题并改进。产品进入临床使用后,我们一直根据医生的反馈和临床数据来持续改进和优化产品。总的来说,我们产品设计和研发过程始终围绕着临床应用、产品的安全性和有效性展开,希望通过不断的努力和改进,为医生提供更加高效、安全的手术机器人,为患者带来更好的治疗效果。

医谷网:据悉,该产品已经完成了多中心多专科临床试验,覆盖了泌尿外科、妇科、普外科、胸外科四大专科,临床试验结果如何?公司在开展临床试验方面有哪些优势?

毛颖博士:目前临床试验的详细结果尚未适宜公开,但基于当前所掌握的信息,我们的产品赢得了临床专家们的高度认可,已经能够帮助他们完成平日里最为复杂、挑战性极高的手术。

海山一®腔镜手术机器人实拍图  图片来源:瑞龙外科

马长征博士:我们与复旦大学附属肿瘤医院、上海交通大学医学院附属瑞金医院、郑州大学第一附属医院等顶尖医疗机构合作,已经开展了大量的、高频次的临床实验,覆盖了多个专科领域,病例均为高难度的4级手术和癌症病人,所有手术均成功完成,无一例失败,无一例中转腹腔镜或开腹手术,充分验证了系统的可靠性和稳定性,体现了公司在临床试验和产品研发方面的实力。未来,公司将继续在可负担性、可及性和临床性能三个方面进行努力,通过优化成本结构、扩展术式、提高手术效率和经济性,以及借助人工智能等先进技术提升手术决策和辅助能力等措施,不断推动手术机器人的发展和应用。同时,公司也将注重从临床需求出发,寻找优化的路径,以获得更多医生和患者的认可。

医谷网:该产品预计何时实现上市?产品的定价策略是怎样的?未来的商业化生产和推广有什么计划?您预计这款产品市场潜力和销售额如何?

马长征博士:2024年对我们至关重要,目前“海山一®腔镜手术机器人”已完成了临床试验,正处于注册上市和获取许可的重要阶段。我们的目标是商业化和国际化双轨并行。作为植根中国的企业,我们希望打造出更符合中国医院、医生实际临床需求的手术机器人,目前国外品牌主要聚焦顶尖医院,而广阔的三级医院市场尚待开发,我们致力于让所有能做微创手术的医院都能用得起机器人,而不仅限于顶尖医疗机构。通过与有影响力的医院和专家合作,我们将展示机器人手术的广泛适用性,从而实现产品普及。此外,我们团队的跨国背景和全产业链经验为国际化铺平了道路,已经在美国奥兰多设立了卓越中心,邀请外国专家体验我们的技术。尽管国际化充满挑战,但基于对市场需求的深入了解,我们满怀信心。

我们拥有独立且完整的知识产权,核心部件完全自主制造,能够实现从部件、元器件到整个系统的全链条质量控制,目前在国内已经建立了一个量化生产基地,能够满足公司未来五年的高速发展需求。

在讨论产品定价时,不能脱离使用率和临床价值。我们的目标是提供更高使用率、更稳定性能的手术机器人,让机器人手术的成本接近传统腹腔镜手术的成本。

医谷网:如何看待目前手术机器人市场的竞争格局,以及未来发展趋势?目前全球范围内是否有其他企业也在开发类似产品?面对国内外市场的挑战和机遇,公司有哪些应对策略?

马长征博士:中国无疑是全球范围内最具活力和潜力的市场之一,不仅涌现出大批的手术机器人创业团队,还有多家上市公司和活跃的市场参与者。在达芬奇手术机器人长期占据市场主导地位时,其高精度的操作和卓越的临床效果得到了广泛认可,已经验证了市场的接受度。然而,随着市场需求的多样化和竞争格局的变化,其独占地位也开始面临挑战,越来越多的创新企业加入到手术机器人研发行列,推动市场向更加多元化和个性化的方向发展。尽管当前市场上的大部分产品都在模仿达芬奇,导致达芬奇的竞争加剧、价格敏感度提高,以及临床要求的不确定性增加,但这反映了中国市场的巨大吸引力和医院、医生的广泛需求。

海山一模块化台车  图片来源:瑞龙外科

作为中国首家且唯一一家专注于分体式机器人的创新创业公司,瑞龙外科自成立初期就注重医工结合,设立了临床工程部门和临床应用部门,其中临床工程部门拥有一支近20人的专业团队,包括多位具有手术经验的副主任级别医生。我们希望通过工程方法解决临床需求,并由医生验证解决方案的可靠性和应用价值,打造出一款在国际舞台上具有竞争力的手术机器人。

毛颖博士:达芬奇长期以来一直在市场上占据主导地位,它的成功是显而易见的。然而,自2010年后,新研发的机器人绝大多数都是以模块化分体式为主。在新兴的初创公司中,专注于分体式手术机器人的英国CMR公司的商业化表现尤为突出,该公司已经成功装机200多台设备,并完成了2万多例手术,这在一定程度上代表了行业发展的趋势,并且得到了商业化的验证。

从微创手术机器人的发展方向来看,持续创新能力至关重要。我们需要不断观察并满足临床上的实际需求。对于患者而言,他们期望希望能够以最低的成本、最快的速度获得最好的救治。对于医生而言,他们希望有更好的工具,能够确保手术更安全,患者恢复得更好,同时手术过程更轻松、更容易。因此,手术机器人需要具备良好的操作性能和能更真实、更清晰地还原手术场景的影像系统,更好地辅助医生手术,提高手术效率和服务患者的能力。

医谷网:未来几年,公司有哪些发展规划和战略目标?

马长征博士:公司未来将坚定不移地走创新之路,保持敏锐的市场洞察力和开拓精神,以平台化、智能化和国际化为主导方向,不断推进自身发展。为满足市场多元化需求,我们将基于“海山一®腔镜手术机器人”的经验,积极拓展平台化产品,覆盖更多细分领域。同时,我们致力于智能化技术的研发,以辅助医生做出更准确的手术决策,降低手术风险。此外,国际化是我们的必然趋势,我们将积极进军海外市场,与全球伙伴携手,推动医疗机器人技术的进步,造福更多医生和患者。

来源:医谷网   作者:张蓉蓉

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