技术领先的以色列手术机器人,都有哪些特色?

2022-07-12 20:33:35   编辑:小美
导读在以色列,无论你去哪家咖啡馆,都能遇到正在谈论自己商业计划的创业者——比如代表科技前沿的机器人行业从业者。

在以色列,无论你去哪家咖啡馆,都能遇到正在谈论自己商业计划的创业者——比如代表科技前沿的机器人行业从业者。

除了当地机构Singulariteam的1亿美元基金,很少有以色列风投能承担机器人硬件R&D融资的风险。财力雄厚的公司通常来自从机器人创新中受益最大的国际巨头,如丰田、谷歌、亚马逊、阿里巴巴、西门子和通用电气。这些企业投资者中有许多在以色列拥有R&D中心和加速器。

几年前,以色列创新公司与中国政府和企业在机器人领域有许多合作。中国有钱,有市场,迫切需要解放劳动力。以色列拥有世界领先的大学、人才、实验室和令人眼花缭乱的创业鼓励政策。

2016年,以色列机器人协会与中国投资者联盟和广州开发区管理委员会签署了一项2000万美元的协议,开发在中国充当工人的机器人。

同时,以色列拥有令人惊叹的医疗器械产业水平——人均医疗器械专利数量世界第一,绝对数量世界第四。目前,以色列是全球第二大医疗器械供应商,医疗器械公司占全行业公司总数的53%。

中以两国政府签约的首个创新示范园区位于江苏常州,也是中国重点建设的国际医疗器械创新园区。

当澎湃的机器人创业热情遇上创新的医疗器械产业集群——面向以色列的手术机器人,成为点睛之笔的产品,在孵化、设计、组装等环节成功引领时代。

接下来,我们就和立方情报局一起看看这些诞生于约旦谷的手术机器人初创企业的特点和行动,看看未来医疗的潜在变化。

1.眼科学

ForSight Robotics:“著名眼科医生手不抖,术后并发症也警告”

ForSight Robotics是一家眼科手术机器人公司。该公司的产品是一个名为Oryom的微型手术机器人平台,它有14个自由度,可以使其接触人眼的任何角落。

眼科手术的难点在于其精密性和高风险性,感染和并发症的后果一般比较严重。比如玻璃体视网膜眼科手术,要求理想的手术精度是10微米,也就是头发直径的1/8。医生手的物理抖动幅度一般在100微米——这对医生的要求极高。

就算是手好心好的名医,也不能保证做眼科手术。专业的眼科医生凤毛麟角,好医生更是凤毛麟角,但再好的医生也不能完全掌控眼科手术的结果。

世界上首次在眼科手术中使用机器人是在2016年。在摄像头反馈的帮助下,医生使用操纵杆控制眼球切口中的微型视网膜手术机器人R2D2,使起皱的视网膜(只有10微米厚)变得平滑,修复了患者的视力。

R2D2是由荷兰埃因霍温大学附属的医疗机器人公司Preceyes BV开发的系统,但它不是人眼手术领域的唯一参与者。剑桥咨询公司团队研发的Axsis机器人是目前世界上最小的手术机器人,其外部体积只有一个罐头大小。

与同行玩家相比,ForSight不仅在机器轻量化方向进行了升级,还开发了Oryom系统——融合AI和大数据技术。

例如,在角膜屈光手术中,机器学习不仅可以筛选角膜扩张风险高的患者,还可以帮助医生设计手术参数。通过使用年龄、性别、生化指标、图像识别等信息。,可以自动计算细胞的数量和形态参数,决策树算法也可以用来预测术后组织的位置和状态。

ForSight成立于2020年。去年,这家公司宣布它已经筹集了1000万美元的种子轮融资,目前正在进行第二轮融资。

家用眼科手术机器人的智能化:

对于眼科手术机器人,中国也有需求的迫切性——根据中华医学会眼科学分会的数据,中国约有4万名合格的眼科医生,接近美国的眼科医生数量。考虑到美国的人口只有中国的五分之一,如果达到美国的标准,中国仍然需要15万名眼科医生。

同时,中国乃至全世界在这个行业还处于起步阶段。目前,高校R&D队主要集中在北航和中山大学。成型产品的代表是钟瑞福宁的OR机器人——该产品主要用于黄斑变性等眼底病的注射治疗,精确定位注射部位。

在眼科手术机器人上,虽然中国在沉默中做好了早起的准备,但暂时没有得到市场的验证。

2.神经外科

Tamar Robotics:神经外科机器人,形象定位为王。

Tamar Robotics专注于神经外科机器人。这款机器人是首批为脑外科手术开发的机器人系统之一,为医生切除脑肿瘤和血栓提供了更安全、微创的工具。

这项技术目前正在猪等大型动物身上进行测试。它由一个微小的移动机器人针头组成,通过注射水来破坏大脑中的肿瘤和血凝块。针通过头部的小切口插入,然后外科医生在成像软件的协助下远程控制。

同时,该系统还可以提供连续扫描集成超声,有助于实时引导进针。这一点非常重要——由于术中大脑图像会随着组织区域的切除而不断变化,因此很难依赖MRI等扫描的术前图像。

该机器还具有测量颅内压的功能,以确保颅内压不会上升到可能导致神经损伤的危险水平。

Tamar计划在动物试验后开始对颅内出血或脑出血患者进行人体试验,这两种疾病都是需要紧急手术释放大脑并威胁神经损伤的急性疾病。

最新资料显示,三年前,Tamar已经获得了280万美元的种子轮融资。

神经外科总有一些痛点,比如手术空间小,定位难。因此,相对于其他类型的手术机器人,医学图像的加入对于神经外科机器人来说更为重要。可以说,作为图像定位的第一步,一个神经外科机器人已经进入了成功的门槛。

中国神经外科机器人的智能化:

目前国内神经外科机器人公司主要有百汇维康、华智威创、华科精密,三家公司都将在2020年左右完成新一轮金额数亿的融资。但目前国内的神经外科机器人离产业化还有一段距离。

3.通过自然腔。

我:手术机器人通过自然腔,热跟踪和新的虚拟现实运动。

Memic是继骨科机器人Mazor之后,又一家诞生于以色列的明星公司。

梅米克的火灾可以部分归咎于赛道。ME的Hominis系统是针对单孔自然孔腹腔镜辅助阴式良性妇科手术,包括良性子宫切除术。产品目标是通过自然腔道实现微创手术。

自然腔道手术机器人是指通过人体自然腔道,如食道、支气管、结直肠、尿道、阴道等,进入目标部位进行手术的机器人。由于它最大限度地减少了人体外部切口,近年来受到了市场的强烈关注。

近年来,经自然腔的手术机器人全球市场规模一直在快速增长,从2016年的2140万元增长到2020年的5.2亿元,年复合增长率为122.2%。预计2030年将进一步增至257.4亿元,年复合增长率为47.7%。

同时,在早期的发展中,Memic认识到了妇科手术中未得到满足的需求。在子宫切除术等妇科手术中,医生更倾向于阴式入路,因为通过自然腔的手术可以最大限度地减少对腹壁的创伤。

资料来源:Sages。

然而,外科医生仅在大约16%的病例中通过阴道途径,这有两个主要原因:

首先,由于缺乏可视化,阴式子宫切除术在技术上更具挑战性。

其次,即使手术医生接受过必要的培训,子宫的异常状态,如子宫内膜异位症或盆腔粘连,也会使经阴道手术变得异常困难,最终只能通过外切口进入手术部位。

在评估手术机器人市场时,Memic发现目前的机器人末端器械只有直轴和单腕设计。直轴器械必须通过体内的多个切口进入体内——与没有机器人技术的腹腔镜手术相比,虽然造成的创伤小,但切口数量并没有少很多。

另一方面,Hominis拥有微型人形机器人手臂,可以模仿包括肩、肘和腕关节在内的整个上肢。整个系统可以放在一个人的手掌里——这样就可以实现单孔手术。

这就是Memic的独特之处:踩在手术机器人追求伤口最小化的大趋势上,踩在妇科临床需求的小趋势上,踩在器械设计的差异化亮点上。

这样一个商业前景明确的公司,自然会有上市梦。

自2014年以来,Memic在八轮融资中获得了超过1.28亿美元的资金。去年8月,Memic在完成9600万美元D轮融资后,与MedTech达成协议,计划通过合并以10亿美元的估值上市。然而,今年3月,该协议被宣布终止,理由是“最近世界事件引起的市场状况和相关波动”。

上市的梦想可能因为最初的销售没有达到公司的预期而被搁置。目前,只有三家美国医疗机构获得了Hominis机器人辅助手术系统。

所以,最近公司的业务中心已经放在了市场拓展上,其中也有一些新的动作——

今年2月,Memic宣布将与VirtaMed合作开发虚拟现实仿真平台,可用于在Hominis系统上对外科医生进行运动反馈培训。Memic预计模拟器程序将在今年年底前投入现实世界使用。

VirtuMed提供的医疗培训产品来源:VirtuMed官网

VirtaMed是一家使用混合现实(MR)技术开发医疗培训产品的公司。通过专门为不同手术机器人定制的仿真产品,医生可以更快地适应半自动器械的使用。医生可以手握装有传感器的仪器,远程解剖橡胶模型,在屏幕上清晰地看到自己手术细节的反馈。

4.放射科

XACT机器人公司:减少辐射损伤的介入放射机器人

XACT机器人公司是世界上第一家全面介入放射机器人系统的开发商。

今年5月,XACT ACE机器人系统获得FDA批准,可在消融临床过程中支持机器人插入和操纵消融探针。

就放置消融探针所需的精度和时间而言,消融过程对许多医生来说是一个挑战。医生在X线透视下使用穿刺针时,长时间操作会增加辐射损伤的职业风险——这是机器人在此类操作中最大的替代价值。

XACT ACE的优势在于可以通过非线性转向,将器械准确地输送到体内所需的靶点,进行活检和药物输送。从而节省时间,有助于提高整个过程的成功率。经证明,产品第一次插入时,可达到平均1.7 mm的精度,平均加工时间小于8.5分钟。

目前,介入放射学机器人系统在市场上的关注度不高,中国企业在这方面的探索相对较少。相关的尝试大多还是集中在视觉系统和探头定位上:比如高蓉科技的介入放射机器人系统,以计算机视觉定位技术为核心,专注于术前影像规划和术后影像评估的医疗服务。

目前,中国的一些手术机器人,如微创医疗,主要是通过与国外公司合资从事放射机器人业务。

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