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全球20家顶尖的医疗机器人企业

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导 语:与人类相比,机器人最大的优点是“速度”,不仅可以执行比人类快大约三到四倍的速度,还可以连续工作24小时不用休息,这使得机器人能够在相对较短的时间生产大量的产品。此外,机器人的优点体现在“精度”上,其操作精度可以达到低于一张纸厚度,这远远超过任何人类可达到的精准度。因此,机器人完全有能力重塑医疗产业的结构,将医业人员从那些重复单调或者难道极高的工作中解放出来。

医疗机器人产业化的前景将十分广阔,全球市场规模预计将达千亿级。目前产业、技术与资本都高度聚焦于这个领域。我们分析整理了全球20来家顶尖的医疗机器人企业与大家分享,由于眼界与知识结构局限,难免会有许多优秀企业被遗漏,本文仅起到抛砖引玉的作用。

根据其运用的领域,大致将其分为以下几类来介绍,第一类.手术机器人;第二类.制药领域机器人;第三类.外骨骼康复机器人;第四类. 医院消毒机器人;第五类. 远程医疗机器人;第六类.陪伴机器人

全球20家顶尖的医疗机器人企业

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手术机器人

全球医疗机器人系统市场在2011年价值54.8亿美元,预计2018年将达到136亿美元,与2012年相比年复合增长率为12.6%,其中手术机器人将享有最大的收入份额。现在世界范围内只有5%到10%的手术是由机器人完成,根据市场分析,该产业将会呈井喷态势,到2020年手术机器人销售预计将翻番至64亿美元。

1. Intuitive Surgical

医疗机器人行业当之无愧的老大是Intuitive Surgical,其拳头产品达芬奇外科手术系统。2000年7月11日, FDA批准了达芬奇手术系统,使其成为美国第一个可在手术室使用的机器人系统,目前已在全球安装超过3600套系统。每台机器人定价150-200 万美金的达芬奇手术系统由 控制台、床旁机械手臂系统和成像系统三个部分组成,它能向医生提供高清晰的三维影像,突破了人眼的极限–能够将手术部位放大10-15倍,使手术的效果更加精准。同时,它的机器手臂非常灵活,具有无法比拟的稳定性及精确度,能够完成各类高难度的精细手术。另外,达芬奇手术机器人治疗疾病创伤非常小,不需要开腹,手术创口仅在1厘米左右,大大减少了患者的失血量及术后疼痛,住院时间也明显缩短,有利于术后的康复。

2005年达芬奇手术系统由复星集团旗下的美中互利引进,公司和Intuitive公司签署协议,2006年国内301医院有了第一台医疗机器人。

2.Verb Surgical:

Verb Surgical成立于2015年12月,由谷歌母公司Alphabet生命科学部门Verily与制药巨头强生联手创办,该新公司将致力于开发机器人外科手术平台。Verb Surgical使用由Ethicon开发的医疗仪器技术,而“大数据”和“机器学习“”专家来自Google开发的“ 数字手术平台”。他们将开发的手术系统称为“ 数字手术”,并声称其成本远远低于Intuitive Surgical的达芬奇系统。

3. Medtronic(美力敦):

公司成立于1949年,总部位于美国明尼苏达州明尼阿波利斯市,是全球领先的医疗器械公司,致力于为慢性疾病患者提供终身的治疗方案。美敦力于1957年制造出第一台便携式体外心脏起搏器,并于1960年制造出第一台可靠的可植入式心脏起搏系统,由此奠定了美敦力全球起搏技术领导者的地位。正在研发的 微创外科手术机器人会应用在治疗肥胖症、胸椎、结直肠、泌尿外科手术等领域。美敦力的外科手术机器人计划在2018年推向市场,预计该外科手术机器人在2019财年将对美敦力的销售额增长贡献50~150个点。

4. Medrobotics

Medrobotics成立于2005年,总部位于马萨诸塞州。迄今为止,该公司一共筹集了1.474亿美元,用于开发卡内基梅隆大学和匹兹堡大学机器人技术全球独家授权的Flex机器人系统,此系统于2015年7月通过了FDA的审批。

Flex机器人系统是第一个也是唯一一个获得FDA批准用于 经口腔入路手术的机器人辅助手术平台。Flex机器人系统允许医生通过其蛇形设计和其180度路径访问传统上难以到达的解剖位置,比如耳朵,鼻子或喉咙等,医生借此可以轻易完成以往难以完成的手术。

Flex综合了腹腔镜和内窥镜的优势,腹腔镜是一个用于手术的相对较硬的装置,而内窥镜则是可以在体内灵活移动的设备。该系统沿着身体延伸,它会记住解剖曲线,并跟随他们。此外,Flex的终端仪器上还配置了一个高清摄像机,让医生可以更近距离地接触病人的病灶。

5. Auris Surgical Robotics&Hansen Medical

Auris Surgical Robotics创立于2011年,目前总部在硅谷,之前主要 专注于眼科手术(白内障)的微型手术机器人系统,目前更多专注于 腔内手术,比如 喉咙、肺和胃肠道系统的手术。Auris 的产品使内窥镜检查手术更容易,外科医生会对设备进行远程控制,并能看到安装在内窥镜上的微型摄像机所拍摄的图像。这就不再需要依赖外部成像(如CT扫描或X线透视),就能引导内窥镜了。

值得一提的是, Auris是其创始人Frederic Moll博士创立的第四家手术机器人公司,Frederic Moll博士参与创立了大名鼎鼎的Intuitive Surgical公司—也就是达芬奇手术机器人的生产公司。2016年4月,Auris宣布以8000万美元收购了Moll博士创立的另一家公司Hansen Medical。Hansen Medical成立于2002年,总部位于加加利福尼亚,2006年纳斯达克上市。Hansen Medical公司生产的 Sensei导管系统和Magellan机器人系统,分别用于 电生理过程和治疗心血管疾病。比如,如果患者心律失常,其心脏不能正常跳动和有效泵血,需要进行电生理学刺激。它需要将导管从患者的腹股沟递送通过血管进入心脏的腔室,然后医生将导管的尖端转向有问题的区域,以便递送射频能量并在心脏组织中产生瘢痕,这些疤痕旨在阻止不规则的电脉冲。由于手术是费时和精细的,医生需要精确,灵活和有效的导管,Hansen Medical提供的导管就能解决这个问题。

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制药领域机器人

制药公司采用机器人相对落后于其他行业,主要因为以下两点原因:首先,采购和使用机器人的初始成本过高;其次,制药行业纷繁复杂,需要对机器人系统做出很精细且复杂的编程。不过由于当前机器人系统的功能性和灵活性大大提高,因此机器人或将很快用于制药企业,用以降低成本并提高整体效率。以下几家是专注于制药领域的机器人研发的企业。

1. Aethon

2. Omnicell&Aesynt

Omnicell创立于1992年,由于其OmniRx自动配药系统、WorkflowRx药品库存管理传送带和麻醉工作站,Omnicell被KLAS评为2015年最佳药房自动化设备供应商。2015年,Omnicell同时收购了另外两家药房自动化供应商,德国的Mach4 Pharma Systems和英国的Avantec Healthcare。Omnicell首席执行官Randall Lipps表示,“通过在配药系统、中央药房机器人、IV机器人和分析系统增加不同的能力,此项收购表明我们继续为客户的医疗机构和病人提供领先的药房自动化解决方案。”

Aesynt是成立于1990年的自动化医疗公司,1996年被McKesson以6500万美元收购。2013年,Francisco Partners又以5200万美元从McKesson收购了McKesson自动化,并随后将其改名为Aesynt。公司总部位于宾夕法尼亚州Cranberry,2015年被Omnicell2.75亿美元收购。两家公司合并以后,其产品包括 药房机器人、自动静脉注射系统和物流管理软件。Aesynt的产品有ROBOT-Rx、PROmanager-Rx配药机器人、Medcarousel、PACMED库存管理系统和MedShelf-Rx软件。在KLAS的医疗保健供应商年度评选中,PROmanager-Rx被评为最佳中央药房机器人。它通过条形码管理库存、配药和预包装药丸库存。

3. Innovation Associates

Innovation Associates可能是此次上榜名单中最古老的公司之一了,它是Harry Boyer在1972成立的工程/技术服务制造公司,但20多年以后,它的主营业务完全转移到了药房自动化。如今,它已经成为药房自动化领域的龙头企业之一。

从工作流程管理到创新的计数技术等等,Innovation Associates为药房提供了21世纪最顶级的技术。此外,它的ASSIST ROBOTx医疗机器人系统具有内置分配容量范围,这有助于任何设施给定“精确“量,同时具备强大的数据挖掘能力,提高药店的工作效率。

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外骨骼康复机器人

外骨骼康复机器人为患者提供助力、保护、身体支撑等功能,同时又融合了传感、控制、信息获取、移动计算等机器人技术,使得该机器人能在操作者的无意识控制下完成助力行走等的功能和任务

1. Ekso Bionics:

Ekso Bionics成立于2005年,总部位于加州伯克利,是骨骼康复医疗机器人市场的领导者,2015年纳斯达克成功上市。公司主要研发的骨骼康复机器人是所有下肢康复设备中最为灵活、先进的产品,采用多方位感应器实现自动看护。它通过帮助患者完成日常生活活动来实现下肢的康复训练,如直立行走、上下楼梯和上下坡等。

去年11月,Ekso Bionics与中国的康久医疗联合,在康久几十家下属机构中设置两个康复医疗中心,结合康久的医疗资源和Ekso的先进康复机器人技术,帮助康久医院和养老院中的老年患者及时获得国际化的康复护理。

全球20家顶尖的医疗机器人企业

2.RewalkRobotics

Rewalk Robotics 成立于2001, 总部位于柏林,公司于2014年9月在纳斯达克上市。ReWalk Robotics的前身是Argo Medical Technologies医疗科技公司,该公司致力于制造 可穿戴外骨骼动力设备,帮助腰部以下瘫痪者重获行动能力。它的旗下共有两款产品,分别是 ReWalk PersonalReWalk Rehabilitation,前者主要适合家庭、工作或社交环境中使用,通过传感器和监控器,使患者站立、行走和爬楼。后者则是用于临床修复,为瘫痪患者提供物理治疗方式,包括减缓瘫痪导致的肢体疼痛、肌肉痉挛、帮助肠道消化系统、加速新陈代谢等。

ReWalk拥有强大的中央处理系统和高精度传感器,系统能够通过检测重心位置的细微变化控制运动,模仿使用者习惯的自然步伐,并为用户提供适合的行走速度,即便是四肢瘫痪者也能够借助系统独立行走。 Rewalk是目前唯一使用倾斜传感器来进行自主走路的的外骨骼机械装置。Rewalk由 可穿戴外骨骼关节,一系列传感器和控制系统构成, 为膝盖和臀部运动提供力量支撑。Rewalk利用用户自身重心的微妙变化为控制运动,上半身向前倾斜时,迈出第一步。重复的身体转移产生的一系列步骤允许用户以自然步态行走。

3. Rex Bionics Limited&美安医药

Rex Bionics Limited (“RBL”)是一家关注于研发、生产和商业化针对下肢功能障碍病人的外骨骼机器人的创新型公司。目前总部在英国伦敦,生产和研发基地位于新西兰奥克兰,全球服务中心位于英国什鲁斯伯里。2014 年REX 公司被在伦敦交易所AIM上市的Union MedTech Plc “反向收购”,公司名字正式改名为“Rex Bionics”;同时完成了融资1000万英镑,开始商业化Rex相关技术,并法律意义上成为一家英国公司。 2016年中国美安医药完成了对Rex的股权投资,并将在中国实现Rex的商业化。美安医药是一家国内新三板挂牌企业,专注于全球创新医疗技术中国的商业化。

公司目前主要提供两大Rex系列产品:REX REHAB以及REX P(Personal),REX REHAB主要针对专业的神经康复训练中心,REX P主要针对个人家里护理市场;两者最主要的区别是,前者针对神经康复悬链中心提供了可根据不同病人提供快速调整的功能,一般不会需要超过5分钟,这个功能对于康复训练中心使用场景特别重要,因为会有数量庞大的不同体型和类型的病人康复训练中心接受康复训练;Rex P主要这对个人家庭使用,所以它的大小和特定参数是针对个人进行定制化设定的,所以不能轻易更改,但是提供了增加额外能力的扩展性,能够个性化符合个人的需求。

Rex外骨骼采用了坚固的轻质材料,从下至上的多处尼龙搭扣以及腰间的宽腰带将使用者的身体与外骨骼捆绑在一起。为了兼容轮椅的操控习惯,Rex用腰间的两个操纵杆进行姿态控制。Rex重量为38公斤,由一个轻便充电池提供动力,充电一次可全天使用。Rex机器外骨骼的优势很明显,即Rex是唯一一家无需拐杖支持的自助式设备,适用于四肢瘫痪患者,即便是下肢瘫痪患者,也可以彻底解放双手。

公司目前的产品以及商业策略为利用外骨骼机器人技术,通过在康复训练中心及家庭中使用,帮助轮椅使用者等行动能力存在障碍的病人通过直立并进行训练,恢复机体功能以及避免、减少二次并发症等临床医学功能。上述临床医学上的效果以及未来市场发展的潜力,已经得到了大量外部独立报告的强力支持,比如2015年4月,美国独立研究机构WinterGroup发表了一份公开报告,预测外骨骼机器人的医学应用市场将快速增长,预计全球销售将从2014年的1650万美元上升到2021年的21亿美金。同时,因为Rex独一无二的技术,相较于其他目前市场上需要手部拐杖的外骨骼产品,公司将在上述重要市场中占据绝对优势地位。

Rex是目前市场上唯一一款不需要拐杖支持的外骨骼机器人。这被认为给公司的产品提供了两大关键性的竞争优势:第一,它使得Rex可以在站立的同时解放上肢和双手,可以同时利用双手进行工作或者其他活动,尤其是在直立状态下安全地进行相对复杂的物理康复训练,进而增强他们的核心机能和上肢功能;在坐立状态下,这种类型、强度和功能的物理康复训练的实现是不可能的;第二,对于大量的严重病患,无法使用拐杖或相应手部支撑,Rex成为他们唯一的选择,不管是站立、行走、直立手部工作、生活操作、亦或是物理康复训练等等。

全球20家顶尖的医疗机器人企业

4. Barrett Medical

Barrett Technology公司是1990年从MIT人工智能实验室独立出来的,Barrett Technology专门为DARPA设计产品,用于帮助创伤性脑损伤的退伍军人康复。Barrett Medical又是从Barrett Technology分拆出来的,其一拳头产品WAM是一款轻型高度灵活的带反向力驱动机器人手臂,其灵巧性在世界范围内独一无二,细长的结构使得机械臂能够在狭小空间内活动自如。加之著名的反向驱动能力,使其能够更好地与周围环境进行交互。

全球20家顶尖的医疗机器人企业

5. Cyberdyne

2004年, 日本筑波大学Sankai教授创立了Cyberdyne公司,旗舰产品HAL于2005年首次亮相于爱知世博会,2008年HAL正式发布,2013年成为全球首个获得安全认证的机器人外骨骼产品(ISO/DIS 13482)。2014年3月,Cyberdyne在东京证券交易所创业板上市,是日本首家生产医用及社会福利事业用机器人的公司上市。

Cyberdyne的核心产品HAL发展至今已经经历了5代产品, HAL-5是一款可以穿在身上的机器人,高1600毫米,重23公斤,利用充电电池(交流电100V)驱动,工作时间可达到近2小时40分钟。HAL-5被称为机器人服装,它是世界上首创的人机一体型系统。它能按照人(即穿着者)的意志而动作的随意制御功能,同时还具有机械性的自律制御功能,它使人的脑神经和筋骨系统与机器人成为一个整体结构,并作为人体的一部分发挥相应的功能。这款产品最吸引人的地方是意念控制。它的身体会根据大脑向筋骨系统发出的运动指令而动作,身体在动作的时候,会有微弱的生物电位信号溢出到皮肤的表面,HAL就是在测得皮肤表面的生物电位信号的同时,通过安在关节部位的动力装置来发挥作用的。

从用途上来看,它可以帮助佩戴者完成站立、步行、攀爬、抓握、举重物等动作,日常生活中的一切活动几乎都可以借助HAL-5完成。HAL-5装有混合控制系统,无论是室内还是户外均有不错表现。穿上Cyberdyne这套外骨骼后完全不会感觉到其130磅(约59公斤)的自重,因为外骨骼会帮助你承受这些重量。

2015年1月份,这家公司将HAL套装出租给了多家医院和疗养院。同样的设备也在欧洲投入使用。他们通过读取人体肌肉神经系统里传输的电脉冲,为恢复运动能力提供了可能。

6.Hocoma&碟和科技

Hocoma公司2000年成立,总部位于瑞士苏黎世。专注于智能康复机器人的研发,积极改善由于 脑疾病、脊髓损伤和退行性病变引发的功能障碍,目前拥有近1/3的全球康复机器人市场。2016年9月被国内专注于 智能康复和智能药房的企业蝶和科技收购。

碟和科技在资本市场动作很大,2015年投资2亿元入股国际最顶级的虚拟现实和运动控制公司 Motek ForceLink, 在荷兰构建国际领先的虚拟现实平台和机器人中心;战略控股了全球领先的 药房自动化企业韩国Cretem和HMH公司,形成了横跨美、欧、亚的四大国际研发和高端制造全球科研平台;2016年蝶和战略控股了基于网络的康复临床诊断与数据集成领导者 FysioRoadmap MRS公司。碟和科技公司本身在2016年9月获得了1.25亿美金的A+轮投资,由奥博资本、中金、方源资本等知名投资机构投资者。

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医院消毒机器人

Xenex公司成立于2009年,总部位于德克萨斯州。Xenex由Julie Stachowiak博士和Mark Stibich博士创办,他们都是Johns Hopkins的流行病学博士。Xenex的任务是通过摧毁可能导致医院获得性感染(HAI)的致命微生物来拯救生命并减少痛苦。传统的紫外消毒方法主要是细胞损伤, Xenex的脉冲氙气全光谱™紫外消毒机器人利用完全杀菌的紫外光谱, 实现四种主要的细胞损伤方法。自从2010年6月推出以来,Xenex设备已被纳入全球将近4百家医院的感染控制协议。Xenex是目前唯一的UV消毒提供商,多家医院客户在同行评议的发表研究中报告通过其消毒以后医院的感染明显减少。

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远程医疗机器人

医生短缺是全球性的现象,世界卫生组织(WHO)估计全球缺少将近400多万名医护工作者,而我们永远也无法在世界各地培养足够多的医生。具有远程医疗设备的机器人一定会出现在越来越多的诊所中,它将成为在实践中常用的护理元素。

1. Intouch Health

2. VGo Communications&Vecna Technologies

这家公司成立于2007年,由经验丰富的视觉通信和机器人行业的退伍军人创办,主要提供视频通信解决方案。在医疗保健方面,医生和护士正在使用VGo来扩大他们的覆盖面,并在医院和家中使用技术护理设施与患者进行监测和咨询。有时候家庭成员也会使用VGo来拜访亲友。VGo Communications 2015年被Vecna Technologies收购。Vecna Technologies本身是一家研发生产用于医院抗感染的机器人,成立于1999年,总部位于马里兰州。美国疾病预防控制中心估计每年约有170万名患者因医疗保健行为而感染,其中99000人死于这种感染。Vecna的探路者感染控制软件目的是为了扩大医院感染预防专家通过数据的可视性,增加自动警报,快速报告公共卫生机构的感染情况。

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陪伴机器人

在欧美国家,老人的孤独和异化问题很严重,这会导致一系列的身心健康问题。而各种人性或者动物形状的机器人能够行使陪伴功能,这会使老人的生活变得更愉快和更容易。

1. Luvozo PBC

2. Honda Robotics

1986,本田公司的工程师创建了一个可以步行的机器人。二十多年后,他们又创造了一个更完整的人形机器人 ASIMO,不仅能走还能跑,能爬楼梯,甚至携带托盘或推车。它也可以理解和响应简单的语音命令,ASIMO已经认识到一组选定的人的脸的能力。使用其摄像头眼睛,机器人可以映射环境和周围的静止物体,它可能是目前世界上最先进的人形机器人。本田希望有一天它能够协助老人或卧病在床或轮椅的人料理生活。

3. AIST

众所周知,宠物有助于缓解人类的压力,转移注意力,减轻痛苦,减少孤独感。不幸的是,不是每个医院或护理机构都允许动物生活在病人旁边。日本领先的工业自动化的先驱-AIST的目的就在此,它开发了帕罗-一个先进的交互式机器人。它允许记录给处于医疗环境的患者使用动物治疗的好处,它有一个柔软的人造毛皮覆盖的婴儿大小、海豹形状的竖琴,使接触它的病人像接触一个真正的动物一样感到舒适。人们已经发行,使用这种治疗机器人能够减少患者和其护理人员的压力。

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