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醫療機器人定義及研究範圍界定
醫療機器人指用於醫療場景中輔助醫護工作,提高醫療、保健服務的機器人,它們基於醫學與資料,融合多學科與人工智慧為一體,具有深度學習能力。依據不同適用場景與提供的服務,醫療機器人會配備種類不一的特質部件,所以它們的外觀、大小、形態、結構、效能各不相同。
研究範圍界定:手術機器人、康復機器人與醫療服務機器人是本次報告的研究範疇,依據藥監局對醫療器械的界定,這三類醫療機器人中涵蓋了二類醫療器械、三類醫療器械與非醫療器械類醫療機器人。目前中國手術機器人與康復機器人產品自動化程度處於機器人輔助階段,少數可實現單獨任務自動化;少數醫療服務機器人可實現整體任務自動化。
政策環境:政策長期利好驅動醫療機器人研發創新,助力商業化
政府多部門協作通過各種形式推動與支援醫療機器人的大力發展,陸續推出相關政策與規範,對醫療機器人研發領域的資助也逐步增加,顯著超過之前 10 年的水平。2020 年中國研究與試驗發展(R&D)經費支出與 GDP 之比為 2.4%,比上年提高 0.16 個百分點。
目前,上海與北京兩地已推出部分手術機器人醫保覆蓋政策,為中國醫療機器人的商業化程式拉開了序幕。
技術環境:基礎科學與人工智慧的發展推動醫療機器人技術突破
醫療機器人不斷走向人 – 機器 – 環境共融的目標,離不開國際與國內基礎科學技術與人工智慧的快速發展。2020 年,國際學術會議 AAAI 投稿數達到上年 150%,同年北京成為全球人工智慧企業分佈最多城市。中國國家統計局資料顯示,2020 年中國每萬名研究與試驗發展(R&D)人員專利授權數達到 4639 件,比上年大幅增長 34.6%,達到 2014 年的 2.1 倍。
據工信部公開資料顯示,中國人工智慧的市場規模增速在過去 5 年達到了遠超國際市場平均水平的增速,其中計算機視覺,自然語言理解等技術的應用水平已達到國際先進水平,也是全球機器視覺第一大技術來源國,同時北京近年來也成為全球人工智慧企業數量最多的城市。
經濟環境:經濟水平發展逐步啟用精準醫療需求,資本市場關注度愈發偏向手術機器人
經濟水平的提升,激發了更多的高階醫療需求。患者希望用更小的代價、更舒適的方式得到治療,與醫生願景、醫療機器人研發目標互相契合,醫療需求的逐步擴大,也讓醫療機器人得到更多機會。
醫療機器人賽道受到資本熱捧,一定程度上也加快了商業化程式。據不完全統計,截至 2021 年 9 月,2021 年醫療機器人賽道融資超過 37 起;單比融資超過億的超過 8 家,超過 80 家投資方參與;其中,手術機器人領域的融資金額總數超過康復機器人與醫療服務機器人融資總和。(附錄:2020 年、2021 年醫療機器人企業詳細融資情況)。
行業價值:醫療機器人作為新科技融合工具,關鍵特性不在於產品本身創意或獨特性,而在於如何更好輔助醫護人員服務生命
醫療機器人不僅標誌著中國科技創新技術的突破,更在解決臨床診療技術難題和破解醫療資源稀缺的服務瓶頸兩個方面展現出巨大應用潛力,對於中國提升基層醫療機構診療水平、解決人民群眾看病難等重大民生問題具有重要意義。
讓患者以最小代價得到治療,術後快速恢復是醫生與患者的共同願景。
中國醫療機器人相較於歐美國家起步晚。醫療機器人作為新技術的融合平臺,隨著機器人全球相關學科領域的技術逐步發展,在基礎設施、資料支撐、平臺建設、應用材料等方面為機器人產業發展營造了良好孕育土壤。同時,醫療機器人的逐步走進商業化,也離不開政策、資本支援與使用者需求的逐步啟用
發展歷程:中國醫療機器人相較歐美國家起步晚,歷經了嘗試、學習探索、發展三個階段,逐步走進自主創新發展現狀:醫療機器人屬技術密集型與資本密集型行業,跨界玩家、初創型企業與國際巨頭集聚,賽道呈多元化趨勢
中國醫療機器人產業價值鏈參與者眾多。據天眼查資料顯示,“醫療機器人(含醫療機器人零部件與軟體提供商)” 相關存續企業約超過 40000 家,五年內初創企業超過 10000 家。經營範圍包含醫療機器人研發或銷售的企業共 400 家,實現盈利的企業屈指可數。
2020 年以來,中國手術機器人與康復機器人企業融資集中在 PreA 與 A 輪,醫療服務機器人集中在 B 輪,整體顯示天使輪融資事件逐步下降,其中 90% 的中國醫療機器人企業為微小型企業。
近年來,除了部分國際巨頭產品陸續獲批進入中國醫療機器人賽道,一些境外企業通過中外兩方或三方合作,技術落地中國,例如 Ekso Bionics。
發展現狀:機器人醫療生態環境還未完全形成,目前以科研領頭的產學研成果轉化為市場主流
中國醫療機器人市場以產學研協同發展為導向的企業佔主流地位,其研發成果完成產業轉化大致可分為三條路徑,各有優勢。
第一:由高校或科研院所領頭,產出技術方案,逐步研發形成科研成果,再通過孵化企業進行產品的合規設計、產出,以及一系列審查,最後將其推向市場(常見於手術機器人與康復機器人)。第二:由企業出發,跨界企業(工業機器人、生命科學企業、醫療器械企業等)基於原有成熟技術與相關行業的積累,選擇與高校或研究院所進行技術合作、產品升級迭代研究合作,進行醫療機器人行業的佈局與嘗試。第三:由企業獨立研發設計,產出產品。
企業與高校、科研院所緊密合作(醫工交叉長期交流合作),帶動了市場資源整合程度,促進了醫療機器人創新成果轉化程式,也為醫療機器人良好生態的形成助力。
發展現狀:醫療機器人產品標準與安全制度標準制定還在初期探索,落地還需時間
巨集觀來看,國內外均尚未形成完整的人工智慧法律體系,最新進展為歐盟委員在 2021 年 7 月最新發布《人工智慧法案》(ArtificialIntelligenceAct)立法草案,中國亦尚無針對智慧機器人的專門法律。從醫療機器人領域來看,目前屬於醫療器械類的醫療機器人根據醫療器械類要求進行註冊,審批;醫療機器人產品涉及多行業融合多領域融合,暫無獨立標準與安全制度標準出臺,由於科研轉化到國家法規的路徑較長,短期內標準制定仍不明朗。
醫療機器人作為高階醫療裝備目前世界醫療頂尖技術的體現之一,中國政府重視原始創新並積極挖掘科研成果專利,同時正積極推進相關監管機構和利益相關者協同合作。
解決痛點:醫療機器人常用場景應用提升整體工作效率,減少醫護受輻射傷害且助力患者治療康復過程
手術機器人可實現手術規劃與精準定位,推動手術實現微創化;康復機器人替代醫生進行重複性與高勞累度移動工作,量化與提升康復效果與康復效率;醫療服務機器人可替代人力長時間在汙染重區進行消殺工作,對品種繁多的醫用高值耗材管控與運輸,進行全程追蹤溯源,優化管理系統等。
對於患者,微創的術式很大程度上降低了患者的術後康復時長,提高患者恢復信心;康復機器人的參與一定程度上縮短了患者的治療週期,也降低了治療醫生的高強度勞動力,提升治療效果。億歐智庫:醫療機器人蔘與下醫療操作人員調整變化
中國醫療機器人產業鏈
醫療機器人的研發過程中,針對產品預期用途與醫療場景的區別,所用零部件與原材料也各有區別。在軟體研發與產品設計、定型的過程,大多由多方進行協同合作產出。相較於醫療器械類醫療機器人,非醫療器械類產品在基於客戶需求進行產品的迭代優化,時效性快於前者,同時產品規模化生產管控相較於前者也更容易。
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