巨頭角逐的血管介入手術(shù)機器人賽道,中國市場年復(fù)合增長率將超90%

以下文章來源于:動脈網(wǎng)

要說2022年醫(yī)療行業(yè)的熱詞,血管介入手術(shù)機器人絕對算一個。


作為手術(shù)機器人領(lǐng)域的“新星”,血管介入手術(shù)機器人賽道發(fā)展迅速,中國市場年復(fù)合增長率將超90%,西門子、微創(chuàng)等巨頭紛紛入局。資本也在助力發(fā)展,多筆過億融資注入該賽道。


在血管介入手術(shù)機器人領(lǐng)域,國內(nèi)外企業(yè)基本位于同一起跑線,且市場尚無標準化樣本,產(chǎn)品發(fā)展“五花八門”。在投入成本大的血管介入手術(shù)機器人市場,怎樣的產(chǎn)品真正符合臨床需求?怎樣的企業(yè)能在競爭中生存?


帶著問題,蛋殼研究院調(diào)研了多家企業(yè),從行業(yè)概述、技術(shù)挑戰(zhàn)、市場現(xiàn)狀、未來趨勢等維度全面解析血管介入手術(shù)機器人行業(yè),以期為行業(yè)關(guān)注者及參與者提供有價值的行業(yè)信息。


冠脈介入是

血管介入手術(shù)機器人的主戰(zhàn)場


血管介入手術(shù)機器人是醫(yī)生的眼、手、腦。血管介入是指在醫(yī)學影像的引導下,利用穿刺針、導絲、導管等器械經(jīng)血管途徑進行診斷和治療的操作技術(shù)。血管介入手術(shù)的流程主要分為:穿刺、建立通路、造影、球囊預(yù)擴張、支架釋放、撤出導絲導管。目前,除穿刺和更換導絲、導管等瑣碎操作,血管介入手術(shù)機器人可協(xié)助完成大部分的手術(shù)步驟。


微信圖片_20221012141457.png

傳統(tǒng)血管介入手術(shù)VS機器人輔助血管介入手術(shù) 資料來源:微創(chuàng)機器人招股書,訪談


按照功能分類,血管介入手術(shù)機器人可分為兩類:一類輔助醫(yī)生進行血管介入電生理檢查或治療,一類輔助醫(yī)生完成血管成形術(shù)。前者需使用專用的血管介入器械,在磁導航下操縱主動式的標測導管、電極導管,而無法進行球囊、支架推送等各類腔內(nèi)操作;后者可兼容直徑較小的導管、導絲等常規(guī)介入器械,無需定制專用的器械即可完成血管介入手術(shù)中大部分操作。


按照應(yīng)用術(shù)式分類,血管介入手術(shù)機器人主要分為三類:冠脈介入、神經(jīng)介入、外周介入(包括主動脈介入)。全球范圍內(nèi),冠脈介入發(fā)展最成熟,每年P(guān)CI(經(jīng)皮冠狀動脈介入術(shù))手術(shù)量大,因此多數(shù)血管介入手術(shù)機器人企業(yè)是將機器人率先應(yīng)用于PCI手術(shù)。


隨著血管介入手術(shù)機器人市場的發(fā)展,部分企業(yè)開始研發(fā)泛血管介入手術(shù)機器人,依托多技術(shù)模塊的設(shè)計,適用于多類型的血管介入手術(shù)。


冠脈介入是血管介入手術(shù)機器人的首要目的地。冠脈介入是整個血管介入領(lǐng)域發(fā)展最成熟的市場,年P(guān)CI手術(shù)量超100萬臺。血管介入手術(shù)機器人會推動冠脈介入手術(shù)進一步普及,帶動支架、球囊等耗材發(fā)展。并且,血管介入手術(shù)機器人可通過精準的器械推送減少術(shù)中損耗,提高耗材利用率。


神經(jīng)介入是手術(shù)機器人的發(fā)展難關(guān),外周介入是產(chǎn)品進入基層市場的通關(guān)鑰匙。神經(jīng)介入手術(shù)難度大且風險較高,神經(jīng)血管操作路徑長且使用材料多樣,手術(shù)機器人設(shè)計也需兼容多種耗材。外周介入雖治療難度較低,但講究多科室的配合,患者多分布在基層地區(qū),疾病治療意識不強。


盡管血管介入器械不斷創(chuàng)新,如在常規(guī)球囊的基礎(chǔ)上發(fā)展出藥物球囊,又在藥物球囊的基礎(chǔ)上發(fā)展為帶支架的藥物球囊,但這都是在治療手段上的優(yōu)化,整體的介入治療流程并沒有變化。在血管介入手術(shù)中,術(shù)者還是需要在導管室的X線透視下完成穿刺、預(yù)擴、造影、放支架等步驟,長時間處在輻射環(huán)境下。血管介入手術(shù)機器人的出現(xiàn),在不改變介入醫(yī)生操作手法的基礎(chǔ)上,徹底改變了介入醫(yī)生的操作模式,術(shù)者不再是直接在人體血管上直接操作,而是通過主從式的設(shè)計,實現(xiàn)遠程的操控。


血管介入手術(shù)機器人市場是熱門,臨床需求大、市場空缺大、發(fā)展方向多樣。我國醫(yī)療環(huán)境已發(fā)生改變,從此前的治療致死性疾病,變?yōu)楦纳粕钯|(zhì)量、提高生活品質(zhì),醫(yī)療支出也在提高,2021年全國衛(wèi)生總費用支出逾75500億元。這為高端的血管介入手術(shù)機器人奠定了應(yīng)用基礎(chǔ)。


我國血管介入手術(shù)機器人市場之所以發(fā)展迅速,一是廣大的患者群體、醫(yī)患資源分布不均的現(xiàn)狀推動新的臨床方案,二是社會經(jīng)濟、政策、資本等因素驅(qū)動企業(yè)創(chuàng)新。


微信圖片_20221012141503.png

我國血管介入手術(shù)機器人市場發(fā)展驅(qū)動力 資料來源:動脈橙產(chǎn)業(yè)智庫


資本也同樣看好血管介入手術(shù)機器人市場的發(fā)展邏輯。在2021年到2022年間,我國血管介入手術(shù)機器人領(lǐng)域融資火熱,多筆億元大額融資涌入賽道。


微信圖片_20221012141508.png

我國血管介入手術(shù)機器人企業(yè)融資情況 資料來源:動脈橙產(chǎn)業(yè)智庫


   單個技術(shù)壁壘逐步突破,

產(chǎn)品呈現(xiàn)5大創(chuàng)新方向


從臨床出發(fā),血管介入手術(shù)的痛點亟待解決。血管介入手術(shù)門檻高、難度大,醫(yī)生學習曲線長。以神經(jīng)介入為例,神經(jīng)血管脆弱、彎曲,手術(shù)過程中會用到多種類型、不同型號的手術(shù)器械,操作復(fù)雜。而且,介入手術(shù)講究“熟能生巧”,醫(yī)生通過長期的練習來提高手感,前期培育成本高且結(jié)果不可控。據(jù)統(tǒng)計,我國平均每家醫(yī)院從事介入的醫(yī)生僅有6.48名。


而且,我國醫(yī)患資源分布不均,介入手術(shù)難以做到“同質(zhì)化”。各地醫(yī)生的水平有差異,難以做到標準化,而且長時間的手術(shù)進程也會影響醫(yī)生的狀態(tài),可能出現(xiàn)一些人為的誤差,造成患者預(yù)后不佳。同時,在導管室中進行介入操作,醫(yī)生也會受到輻射影響,穿戴鉛衣又會損傷關(guān)節(jié)、脊柱。


醫(yī)生操作血管介入手術(shù)機器人,可到達人手操作難以到達的血管部位,完成更復(fù)雜的操作。而血管介入手術(shù)機器人除推動介入操作標準化、提高安全性外,還有一個獨特的優(yōu)勢便是讓醫(yī)生遠離輻射影響,在醫(yī)生接受度上具有天然優(yōu)勢。


血管介入手術(shù)機器人技術(shù)壁壘極高,融合了人工智能、機械學、電氣學、生物仿真、影像導航等多領(lǐng)域知識。從應(yīng)用層面來看,各家企業(yè)的切入點不同,有的專注于冠脈造影的標準化,有的關(guān)注支架、球囊的精準定位和釋放,有的強調(diào)手術(shù)全流程的覆蓋。


力反饋和精準的運動控制是血管介入手術(shù)機器人的技術(shù)重點。手術(shù)機器人輔助血管介入會損失部分感覺信息,對力反饋需求強烈。而基于力反饋技術(shù),手術(shù)機器人可精確感知到介入過程中器械的受力情況,并將器械所受的阻力實時傳遞至醫(yī)生端,增加醫(yī)生的觸覺“臨場感”。但目前力反饋尚不能滿足血管介入的高精度要求,多停留在實驗階段。


同時,在血管介入手術(shù)全流程中,術(shù)者需用到導管、導絲、球囊、支架等多種器械,在某些環(huán)節(jié),導管、導絲需在一個相對狹窄的空間內(nèi)協(xié)同操作,因此為覆蓋血管介入的更多環(huán)節(jié),手術(shù)機器人需滿足多器械協(xié)同。


為實現(xiàn)多器械協(xié)同,在機械結(jié)構(gòu)上,血管介入手術(shù)機器人產(chǎn)品集成導管導絲驅(qū)動裝置,同時可改善機械臂設(shè)計,增加夾持手、提高自由度。在控制程序上,手術(shù)機器人采用自適應(yīng)夾持技術(shù)、定位傳感技術(shù),適配多種型號的導管、導絲,考慮到器械本身的柔性、不同器械之間的相對運動關(guān)系、介入器械的多樣性。同時,多器械協(xié)同不單是機械設(shè)計和軟件控制的問題,機器人還需滿足較好的力反饋、多模態(tài)影像融合等,開發(fā)出新的人機交互方式或操作界面。


微信圖片_20221012141513.png

多器械協(xié)同解決方案  資料來源:動脈橙產(chǎn)業(yè)智庫、企業(yè)訪談


此外,手術(shù)影像導航是血管介入手術(shù)機器人的眼睛和大腦。手術(shù)影像導航可融合CTA、MRI等多種類型的醫(yī)學影像,重建患者三維血管模型,醫(yī)生可多角度觀察病灶整體形態(tài)及其與周圍結(jié)構(gòu)的關(guān)系。同時,影像導航可定位病灶位置和規(guī)劃手術(shù)路徑,通過將原始的醫(yī)學影像信息與醫(yī)療器械實時運動信息匹配,進行實時導航。


微信圖片_20221012141518.png

影像導航技術(shù) 資料來源:動脈橙產(chǎn)業(yè)智庫


但總的來看,單個技術(shù)的突破只是時間長短問題,產(chǎn)品的迭代速度、臨床適應(yīng)性都是關(guān)鍵壁壘。血管介入手術(shù)機器人是多學科結(jié)合的產(chǎn)物,要考慮技術(shù)模塊的集成、系統(tǒng)整體的協(xié)調(diào)。上述力反饋、多器械協(xié)同等技術(shù),都不是單個技術(shù)模塊的問題,需集成于一體,滿足血管介入手術(shù)機器人整體的安全性、穩(wěn)定性。


現(xiàn)有血管介入手術(shù)機器人產(chǎn)品仍在不斷迭代中,尚無標準化樣本。根據(jù)行業(yè)趨勢,我們總結(jié)出未來的五大發(fā)展方向:


1、覆蓋血管介入手術(shù)全流程,突破手術(shù)機器人產(chǎn)品同質(zhì)化困境。部分企業(yè)聚焦血管內(nèi)操作,產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重。血管內(nèi)操作屬于PCI手術(shù)的核心部分,現(xiàn)有的手術(shù)機器人產(chǎn)品在手術(shù)中發(fā)揮作用的時間可能只有幾分鐘,前期的穿刺、造影、診斷等工作還是依賴醫(yī)生的個人經(jīng)驗與技術(shù)。而在介入手術(shù)中,血管造影和診斷過程占據(jù)整臺手術(shù)時間的70%-80%。這些工作瑣碎,較難規(guī)范,但會影響到后續(xù)的疾病診斷及治療。


為覆蓋更多的手術(shù)流程,血管介入手術(shù)機器人要解決兼容不同的產(chǎn)品型號、柔性,進行無菌化操作,完成拆包裝、切換導管導絲、回收全流程。同時,隨著血管介入手術(shù)機器人產(chǎn)品的發(fā)展,導管、導絲等耗材也在走向智能化、多功能合一的階段。一根導管可實現(xiàn)多種功能,避免手術(shù)過程中的更換,在提高效率的同時也節(jié)約資源。


2、適用于冠脈介入、外周介入、神經(jīng)介入多種術(shù)式,泛血管手術(shù)機器人節(jié)省醫(yī)院采購費。由于血管介入手術(shù)機器人成本高、開機費貴,理想的產(chǎn)品應(yīng)采取模塊化設(shè)計,可同時開展冠脈介入手術(shù)、神經(jīng)介入手術(shù)、外周介入手術(shù)。泛血管介入手術(shù)機器人內(nèi)部配有多功能平臺,術(shù)者可自行選擇相應(yīng)的技術(shù)模塊。如此一來,醫(yī)院可節(jié)省一筆采購費用。手術(shù)機器人與多數(shù)商用的導絲、支架、球囊一同使用,可與現(xiàn)有導管室兼容,無需定制專用的醫(yī)療器械,便于院內(nèi)使用,加強醫(yī)院采購意愿。


血管介入疾病具有共通性,主要是阻塞、狹窄、血栓、回流等疾病,介入器械主要有導管、導絲、支架、球囊等。在冠脈介入手術(shù)中,血管介入手術(shù)機器人需滿足較好的精度和靈活性;在神經(jīng)介入手術(shù)中,手術(shù)機器人除了實現(xiàn)高精度外,還需滿足耗材更換的快速、無菌;而在外周介入手術(shù)中,由于外周血管較大,精度要求相對而言并不高,對圖像導航技術(shù)的要求更高。同時,外周介入治療難度較低,可在基層地區(qū)就地診療,因此對機器人自動化的要求高,追求手術(shù)質(zhì)量的均衡性、穩(wěn)定性,同時還需要醫(yī)院多科室的配合。


微信圖片_20221012141523.png

不同介入手術(shù)的特點和要求 資料來源:動脈橙產(chǎn)業(yè)智庫


3、半自動化甚至全自動化的血管介入手術(shù)機器人是最終形態(tài),進一步提高手術(shù)效率、緩解醫(yī)生疲勞。自動化手術(shù)的主要信息源是醫(yī)學圖像和病例數(shù)據(jù),核心技術(shù)是深度學習和反饋,影像處理、高精度、高響應(yīng)速度等缺一不可。目前,影像分割融合技術(shù)、反饋機制尚未成熟,企業(yè)可先從自動化模塊做起。


4、5G遠程加速機器人手術(shù)普及,這是國內(nèi)企業(yè)的一大獨特優(yōu)勢。“實時互聯(lián)互通”是遠程手術(shù)的關(guān)鍵,需滿足超低延時的指令和影像傳輸,除依賴大帶寬、低延時的5G技術(shù)外,醫(yī)院需要建設(shè)高質(zhì)量的5G智慧生態(tài)。5G遠程手術(shù)的安全、穩(wěn)定性至關(guān)重要,除了延時、卡頓等網(wǎng)絡(luò)傳輸問題,也需要關(guān)注線上系統(tǒng)運行失誤、第三方線上攻擊等非常情況。


微信圖片_20221012141528.png

5G遠程機器人手術(shù)支撐資源 資料來源:動脈橙產(chǎn)業(yè)智庫


在臨床應(yīng)用中,5G遠程手術(shù)的一個重要應(yīng)用場景是急診手術(shù)。目前5G遠程手術(shù)仍停留在臨床試驗階段,要想在臨床環(huán)境下開展,還需解決責任歸屬問題。5G手術(shù)的開展,涉及到醫(yī)院、手術(shù)機器人企業(yè)、網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商共三大主要的責任方,如果出現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)延時、機器人故障外的非常規(guī)情況,難以評判責任歸屬。


5、輕量化、小型化有利于降低機器人成本,提高可及性。除了在原有機器人產(chǎn)品上通過更改設(shè)計、材料實現(xiàn)輕量化、小型化,一次性血管介入手術(shù)機器人是另一個思路。手術(shù)機器人售價高、維護成本高,一次性機器人的出現(xiàn)也可能改變其高端定位。


血管介入手術(shù)機器人的未來,可系統(tǒng)化,也可專精化。血管介入手術(shù)機器人產(chǎn)品處于探索階段,上述的技術(shù)方向可同時發(fā)展,并不是完全孤立的。血管介入手術(shù)機器人市場百花齊放,是從細分領(lǐng)域突破,提高造影、導絲導管推送等操作精準度、規(guī)范化,處理鈣化病變、慢性完全閉塞等復(fù)雜病變;還是從產(chǎn)品整體出發(fā),打造泛血管手術(shù)機器人、集成更多的高端性能,并沒有一條標準化的路子。


  中國市場增速將超90%,

國內(nèi)外企業(yè)處同一起跑線


隨著達芬奇手術(shù)機器人的標桿示范以及技術(shù)、資本、需求的驅(qū)動,全球血管介入手術(shù)機器人發(fā)展迅速,市場規(guī)模加速擴容。根據(jù)研究機構(gòu)灼識咨詢的資料:血管介入手術(shù)機器人的全球市場規(guī)模預(yù)計將在2022年達到1.8億美元,并將于2030年達到44.8億美元。2022年至2030年的復(fù)合年增長率為49.2%。


微信圖片_20221012141532.png

2022年—2030年全球血管介入手術(shù)機器人市場規(guī)模(預(yù)估)資料來源:灼識咨詢


現(xiàn)階段,美國、歐洲等發(fā)達地區(qū)是血管介入手術(shù)機器人的主要市場。在全球范圍內(nèi),僅有少數(shù)幾款血管介入手術(shù)機器人獲批,且主要在美國或歐洲獲批。例如,西門子的CorPath GRX取得CE認證及FDA批文,Robocath的R-One取得CE認證,Stereotaxis的Genesis RMN和強生的Sensei X2取得FDA認證。


微信圖片_20221012141536.png

國外的血管介入手術(shù)機器人企業(yè)盤點 資料來源:動脈橙產(chǎn)業(yè)智庫


我國血管介入手術(shù)機器人市場處于早期發(fā)展階段,尚無產(chǎn)品獲批。目前,國內(nèi)已有微創(chuàng)醫(yī)療機器人、潤邁德醫(yī)療、睿心醫(yī)療、唯邁醫(yī)療、匯禾醫(yī)療、奧朋醫(yī)療、微亞醫(yī)療、梅奧心磁、愛博醫(yī)療機器人等企業(yè)布局血管介入手術(shù)機器人,且其血管介入手術(shù)機器人產(chǎn)品主要處于動物實驗或臨床試驗階段。灼識咨詢預(yù)計:中國血管介入手術(shù)機器人市場2022年將達到3390萬元,并于2030年達到58.24億元。2022年至2030年的復(fù)合年增長率為90.3%。


微信圖片_20221012141540.png

我國血管介入手術(shù)機器人企業(yè)盤點 資料來源:動脈橙產(chǎn)業(yè)智庫


在全球市場中,每個地區(qū)市場均有自身的特點。若想突破進入當?shù)厥袌?,必須先了解、理解當?shù)厥袌龅奶匦裕駝t很難順利完成“復(fù)制粘貼”的操作。與海外市場相比,中國的導管室十分繁忙,有較強的時間約束;在帶量采購、DRGs收費下,成本約束更高;臨床對新技術(shù)的應(yīng)用較為保守。


與冠脈支架、彈簧圈、內(nèi)窺鏡、吻合器等醫(yī)療器械的“國產(chǎn)替代”發(fā)展路徑不同,國產(chǎn)血管介入手術(shù)機器人走的將是一條“國產(chǎn)創(chuàng)新”之路。國內(nèi)企業(yè)有望進軍全球市場,與海外企業(yè)展開競爭。


而目前,西門子、Robocath、Stereotaxis等海外血管介入手術(shù)機器人企業(yè)正加速進入中國。其中,西門子基于本土化策略,直接進軍中國市場,而法國Robocath公司與Stereotaxis公司均通過與本土企業(yè)合作的方式進入中國。


對比來看,這些海外企業(yè)擁如下優(yōu)勢:其血管介入手術(shù)機器人產(chǎn)品開發(fā)時間較早,已在海外獲批,安全性和有效性在臨床上得到驗證。但國內(nèi)企業(yè)也擁有許多獨特優(yōu)勢:掌握核心專利、避免專利封鎖;將5G、計算流體力學、影像導航等前沿技術(shù)用于血管介入手術(shù)機器人;本土化優(yōu)勢,與國內(nèi)臨床緊密合作;產(chǎn)品迭代速度快。


研發(fā)、市場、供應(yīng)鏈等綜合實力兼具的企業(yè),更有可能笑到最后


如前文所述,血管介入手術(shù)機器人將覆蓋手術(shù)全流程、擴大適應(yīng)癥范圍、協(xié)同操作更多血管介入器械,并朝著遠程化、智能化、小型化、便攜化、低成本等方向發(fā)展。


隨著血管介入手術(shù)機器人的滲透率持續(xù)提升,血管介入器械也將衍生出機器人專用版。部分器械企業(yè)可研發(fā)出更適用于血管介入手術(shù)機器人操作的支架釋放手柄、球囊擴張導管手柄等;也或?qū)⒀邪l(fā)解決血管介入手術(shù)機器人現(xiàn)有痛點的創(chuàng)新器械,如多合一導管、智能化耗材。


舉例而言,如今的血管介入手術(shù)機器人在導管、導絲交換方面存在瑕疵,多合一的導管可實現(xiàn)一根導管擁有支撐導管、輸送器械等多種功能,從而避免或減少導管、導絲的更換,進而提升血管介入手術(shù)機器人對手術(shù)操作、手術(shù)流程的覆蓋。


在產(chǎn)品之外,血管介入手術(shù)機器人市場在短期內(nèi)不會形成“內(nèi)卷”,企業(yè)間處于良性競爭狀態(tài)。首先,在高端醫(yī)療器械領(lǐng)域,醫(yī)院的采購并非“唯價格論”“唯低價論”;其次,血管介入手術(shù)機器人企業(yè)在定價上會考慮產(chǎn)品差異化優(yōu)勢、研發(fā)生產(chǎn)成本、政策引導、競品情況等多種因素;最后,血管介入手術(shù)機器人企業(yè)在發(fā)展前期,均致力于開拓市場、做大蛋糕,而非打價格戰(zhàn)。


從市場格局看,血管介入手術(shù)機器人市場將經(jīng)歷從分散到集中。當市場逐漸成熟后,部分企業(yè)的市場份額將被清零,部分企業(yè)將被收并購,還有少數(shù)企業(yè)則將趁勢崛起,占據(jù)絕大部分市場,并成長為國產(chǎn)高端醫(yī)療器械領(lǐng)域的代表性企業(yè)。


在這樣的情況下,產(chǎn)品具有獨特優(yōu)勢、創(chuàng)新研發(fā)實力強、市場化團隊經(jīng)驗和資源豐富、專利布局齊全,且供應(yīng)鏈管理能力、生產(chǎn)能力、質(zhì)量管理能力強的企業(yè),更有可能笑到最后。