王田苗：手术机器人穿越“冰与火”，要在冷暖之间探寻未来

然而，鉴于心脑血管解剖结构的复杂性远超外周血管，对操作的精确度和安全度要求极高，这无疑增加了手术操作的难度。与此同时，当前手术医师的培养周期相对较长，难以快速满足日益增长的医疗需求。供需矛盾之下，介入机器人辅助治疗技术应运而生。

Frost&Sullivan数据显示，预计2022年全球泛血管手术机器人市场规模约为1.6亿美元，2026年将增长至16亿美元。

2024年5月10日，北航机器人研究所名誉所长、中关村智友研究院院长王田苗围绕手术机器人在心血管领域的发展应用分享了自己的深刻洞见。

王田苗指出，目前推动手术机器人发展的因素主要有四个：第一，当前手术机器人凭借更精准、微创，操作误差小，手术创口小的优势，显著降低了操作误差，并为患者带来更安全、舒适的手术体验；第二，当前技术的发展可在一定程度上实现近距离的操作控制或远程操作控制，能减少辐射、降低医生的工作强度；第三，微创手术机器人能有效实现并发症少、失血少的效果，而在传统的外科开放手术中，会有发生失血量大导致血库告急的情况；第四，术前术后的大数据支持，有利于为诊断、治疗、康复提供精确的数据支撑。

目前，手术机器人领域呈现出“冰火两重天”的格局。

一方面，手术机器人迎来了最好的时代机遇。国家为推进创新型医疗器械发展，正通过出台一系列利好政策，鼓励国产医疗器械拿证，加速其进入到临床应用，改变目前大量的高端医疗器械被国外所垄断的局面。“现在，有越来越多的科室加入手术机器人的探索应用中，大家普遍认为今后机器人有望成为医院手术治疗的标配设备”，王田苗说到。同时，国内创新企业不断发力，心血管手术机器人预计在今年或明年将会实现零的突破。

另一方面，该领域也面临着最严峻的挑战，同质化问题严重、一二级市场价值错位、手术机器人与医生传统的临床实践经验融合度不高、成本问题、安全性问题都是亟待解决的难题。“有的医生认为，把手术机器人作为科研用途是可行的，但如果把它作为临床助手，其具体的临床应用价值还有待深入思考。比如，医生有时候徒手完成某些手术步骤可能需要20分钟到40分钟，但用机器人可能得需要1小时，甚至2小时以上，这主要归因于标定、消毒、移动和误差补偿等准备步骤的额外耗时，因此，如何提升手术机器人的临床应用效率问题，仍需要攻克”，王田苗说到。

在深入调研、学习、梳理的基础上，王田苗提出了突破内卷和同质化竞争的四大尝试方向。

第一，创新应根植于医工结合的土壤之中。中国沉淀了丰富的医疗专家经验资源，我们应当积极和知名医院、医生合作，吸纳其在创新性方面的经验和优势，不要迷信国外的设备和流程，确保一切创新贴合中国实际，未来我们将有望走出一条真正具有中国特色的创新路径。“尤为重要的是，在这个过程中，我们并非一定要追求全面自动化、机器人化，而是通过跟这些医院专家的深入交流，明确难疑病、挑战病等对手术机器人的具体需求是什么”，王田苗解释道。

第二，不要走集成的道路，要从底层软件、AI垂直模型、视觉系统、核心部件、培训体系等方面做大胆的创新。只有把手术机器人设备与医生、与以病人为中心的治疗流程相融合，才能确保自己的产品设备在激烈的市场竞争中不被其他医疗设备所替代。

第三，在解决疑难病的同时，要积极与医院专家探讨手术机器人在哪些领域应用量大面广、哪些治疗项目对患者而言收费过高、哪些技术适用于山村和偏远地区，以此入手才能把痛点解决掉，才能把医院专家的专业知识和经验广泛辐射到不同医院，让更多患者受益。

第四，必须出海。面对集采、严格的控价体系以及具有挑战性的竞争环境，业界普遍认为，要想有可持续的利润和影响力，必须与医院和专业的工程服务人员携手，并适当增加耗材出售、维护服务的比例，以此进入国际市场。

而关于手术机器人未来可能的发展趋势，王田苗提出了四点思考。

首先，是专用与通用之间的抉择，未来采用专用手术机器人还是通用手术机器人是一个值得关注和探讨的方向。现在多个科室都在尝试着探索研发手术机器人，不少人产生了这样的疑问：是应该研发专科专用的机器人还是通用机器人？“从逻辑上来理解，不能有10个科室就有10个机器人，但是，专用机器人在执行特定手术时，确实又最有效率。那么，有没有可能把专用和通用手术机器人进行融合呢？也就是在底层的人工智能软件、底层机器人控制上是通用的，而在灵巧操作控制和末端的执行器上又是专用的，这个问题还在探索当中，但无疑极具潜力与价值”，王田苗说到。

第二，“可解释性”是人工智能大模型在医院应用的重要方向。目前，人工智能基本上已经实现了对于图像的识别分割。随着大模型的推进，人们期望其能够仅通过生物组织的病灶点就能识别、推理和诊断，甚至能够给出背后的解释与结论。“这就涉及到了‘可解释性’的问题，传统的AI只能对图像进行识别分辨，但是为什么会产生不同、组织里面可能存在什么是不会进行解释的，所以，很多人希望AI大模型能辅助医生对检查的图像给予解释。‘解释’是人工智能大模型在医院应用场景中最重要的功能和诉求，否则识别精准度再高对医生而言其诊断价值仍会大打折扣。”

第三，过去，大部分手术机器人的功能仅仅是定位，现在能否由定位拓展到交互和操作。比如，在脊柱外科手术的磨削步骤中，医生通常要花费1-2个小时，这个繁琐的工作能否由手术机器人协助完成，医生则可以更专注于最重要的操作步骤。在临床上，并非所有手术都需要极高的定位精准度，如果手术机器人仅限于定位功能，那么其作为工具的潜力将受到限制，价值无法得到充分发挥。

第四，手术机器人能否变成一个可以实现人机交互的智能工具、一个能够理解主治医师意图的智能助手？如今，人工智能、视觉感知和大模型已经为这方面带来了新的机遇。

最后，关于手术机器人这一赛道，王田苗分享了三个深刻观点：第一，AI与机器人的结合是医工交叉的关键节点，对于创新型企业而言，这是一个历史性机会，也是我国家有望跻身世界头部的产业契机，创新型企业一定要抓住该机会；第二，医疗手术机器人应被视作智能助手或工具，不建议把它作为一个自动化的手术机器，我们要回归安全、回归对病人的负责、回归对手术质量的提高、回归老百姓对性价比的追求，并发挥中国医疗专家在临床上的突出优势，以形成独具特色的软件能力；第三，适当的时候国家可以更加开放，对于创新性的医疗设备在收费上建议给予分类，同时制定手术机器人的行业标准，并设立相应的商保，以激励医院和大学做更多创新性医疗器械产品的研发工作，从而保持我们在这一领域的持续创新的动力。