在北京天壇醫(yī)院功能神經(jīng)外科,一場深部腦組織病變損毀術(shù)正在進(jìn)行。與以往不同的是,主刀醫(yī)生面前的不是傳統(tǒng)手術(shù)器械,而是一臺國產(chǎn)手術(shù)機器人系統(tǒng)。曾經(jīng)需要3小時的手術(shù),如今僅用1小時就能完成。2024年,該科室應(yīng)用國產(chǎn)手術(shù)機器人完成手術(shù)超過1200臺,標(biāo)志著我國高端醫(yī)療裝備實現(xiàn)重要突破。這樣的場景正在全國越來越多醫(yī)院上演。
01 國產(chǎn)手術(shù)機器人行業(yè)整體圖景
曾經(jīng),全球手術(shù)機器人市場長期被達(dá)芬奇、美敦力等跨國企業(yè)主導(dǎo)。如今,這一格局正在被改寫。全國政協(xié)常委、浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬邵逸夫醫(yī)院院長蔡秀軍表示,手術(shù)機器人特別是國產(chǎn)手術(shù)機器人,憑借顛覆性創(chuàng)新與迅猛發(fā)展速度,為疾病治療帶來前所未有的變革。國產(chǎn)手術(shù)機器人的崛起速度驚人?!吨袊t(yī)療器械藍(lán)皮書(2024版)》數(shù)據(jù)顯示,2024年境內(nèi)企業(yè)獲批手術(shù)機器人7款,進(jìn)口產(chǎn)品僅4款,國產(chǎn)設(shè)備占比已躍升至64%,較3年前提高42個百分點。在性能上,國產(chǎn)設(shè)備同樣展現(xiàn)出強勁競爭力。華科精準(zhǔn)SR系列機器人憑借全球首創(chuàng)的3D結(jié)構(gòu)光技術(shù),實現(xiàn)15秒完成顱腦三維建模,其0.3毫米的定位精度已超越進(jìn)口ROSA手術(shù)機器人。技術(shù)突破不僅停留在實驗室層面,更已在臨床中得到驗證。2024年10月,北京協(xié)和醫(yī)院完成首例國產(chǎn)腔鏡機器人輔助胰腺癌根治術(shù),驗證了國產(chǎn)腔鏡手術(shù)機器人在復(fù)雜手術(shù)中的有效性和安全性。從跟跑到并跑,國產(chǎn)手術(shù)機器人正在書寫中國“智”造新篇章。
02 核心技術(shù)突破清單
1. 精密定位技術(shù)
精準(zhǔn)是手術(shù)機器人的核心優(yōu)勢之一。在癲癇病灶定位、帕金森腦深部電刺激等復(fù)雜手術(shù)中,機器人可融合CT、MRI、PET等多模態(tài)影像,形成亞毫米級手術(shù)路徑規(guī)劃,讓手術(shù)更加精準(zhǔn)。國產(chǎn)手術(shù)機器人在精密定位技術(shù)上已實現(xiàn)重大突破。以神經(jīng)外科手術(shù)機器人為例,它通過空間坐標(biāo)映射,使醫(yī)生能夠基于多模態(tài)醫(yī)學(xué)影像做手術(shù)規(guī)劃,控制機械臂完成微創(chuàng)神經(jīng)外科手術(shù)的精準(zhǔn)定位。3D結(jié)構(gòu)光等創(chuàng)新技術(shù)在快速定位注冊的同時,還可以實現(xiàn)增強現(xiàn)實投射,將病灶和重要功能區(qū)、纖維束等投射到真實空間,幫助醫(yī)生把手術(shù)誤差控制在亞毫米級別。
2. 遠(yuǎn)程手術(shù)系統(tǒng)
國產(chǎn)手術(shù)機器人在遠(yuǎn)程性能方面表現(xiàn)突出,能進(jìn)一步破解優(yōu)質(zhì)醫(yī)療服務(wù)擴(kuò)容下沉所面臨的距離、人才、時空等限制。在浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬邵逸夫醫(yī)院,團(tuán)隊研發(fā)的5G遠(yuǎn)程手術(shù)系統(tǒng)創(chuàng)下紀(jì)錄,完成全球首例跨4000公里超遠(yuǎn)程機器人肝膽手術(shù);解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心則利用國產(chǎn)手術(shù)機器人,完成全球首例基于衛(wèi)星的超遠(yuǎn)程胰十二指腸切除手術(shù)。這些成就依托于5G網(wǎng)絡(luò)的低延遲(<10ms)與高帶寬(>1Gbps)特性。企業(yè)開發(fā)的“5G遠(yuǎn)程手術(shù)系統(tǒng)”通過專用通信協(xié)議保障手術(shù)指令實時傳輸,結(jié)合“雙控安全機制”(本地醫(yī)生可隨時接管控制權(quán)),確保遠(yuǎn)程操作安全性。
3. 人工智能集成
手術(shù)機器人的“大腦”——AI算法正從“執(zhí)行層”向“決策層”演進(jìn)。企業(yè)通過深度學(xué)習(xí)模型分析海量手術(shù)視頻數(shù)據(jù),訓(xùn)練機器人識別解剖結(jié)構(gòu)(如血管、神經(jīng))、預(yù)測手術(shù)風(fēng)險(如出血概率)甚至自主規(guī)劃手術(shù)路徑。多模態(tài)感知融合算法開始廣泛應(yīng)用,能夠整合視覺、觸覺、超聲等多維度信息,幫助醫(yī)生在復(fù)雜手術(shù)中(如腦深部腫瘤切除)更精準(zhǔn)判斷操作邊界。強化學(xué)習(xí)技術(shù)的引入,讓機器人在模擬手術(shù)中通過試錯優(yōu)化操作策略,有效縮短醫(yī)生學(xué)習(xí)曲線。
4. 專用機械臂創(chuàng)新
機械臂是手術(shù)機器人的核心部件,近年來國產(chǎn)專用機械臂創(chuàng)新成果顯著。2025年1-7月,多款國產(chǎn)手術(shù)機器人在機械臂技術(shù)上取得突破。中歐智薇Pecker Spine首個采用微型機械臂技術(shù),實現(xiàn)空間精確定位;長木谷醫(yī)療科技ROPAplasty-01搭載人工智能輔助骨科治療系統(tǒng),支持全面且個性化術(shù)前規(guī)劃能力。聯(lián)影智融介入手術(shù)機器人uIGS Brain 700系列則搭載業(yè)內(nèi)首創(chuàng)“靈控”機械臂,將AI輔助規(guī)劃深度融入術(shù)前影像處理全流程。
03 政策紅利加速國產(chǎn)替代
政策支持是國產(chǎn)手術(shù)機器人發(fā)展的重要推動力。國家藥監(jiān)局通過“創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審批程序”,大幅縮短臨床試驗審評時限,加速高端設(shè)備上市進(jìn)程。新版《創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審查程序》的實施,為國產(chǎn)醫(yī)療機器人產(chǎn)業(yè)進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展新階段奠定基礎(chǔ)。各級政府對進(jìn)口醫(yī)療設(shè)備的限制政策也為國產(chǎn)替代創(chuàng)造廣闊空間。陜西省衛(wèi)健委印發(fā)《預(yù)算單位政府采購進(jìn)口產(chǎn)品管理辦法》,要求采購進(jìn)口產(chǎn)品必須經(jīng)過五個環(huán)節(jié)的嚴(yán)格審批。采購進(jìn)口產(chǎn)品的前提條件嚴(yán)苛:中國境內(nèi)無法獲取、無法以合理商業(yè)條件獲取、法律法規(guī)另有規(guī)定確需采購進(jìn)口產(chǎn)品,或國內(nèi)設(shè)備技術(shù)性能指標(biāo)不能滿足需求。國產(chǎn)化率目標(biāo)明確:《政府采購進(jìn)口產(chǎn)品審核指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)》對178種醫(yī)療器械設(shè)定國產(chǎn)采購比例,其中137種要求100%國產(chǎn)化,推動三級醫(yī)院采購轉(zhuǎn)向。截至2024年底,1170個二級產(chǎn)品類別中,產(chǎn)品注冊國產(chǎn)化率超過50%的類別已增加到1011項,其中有784項產(chǎn)品超過75%。
04 臨床應(yīng)用普及成效顯著
1. 手術(shù)效率大幅提升
國產(chǎn)手術(shù)機器人的臨床應(yīng)用效果已經(jīng)得到驗證。以SEEG(立體定向腦電圖)電極植入術(shù)為例,傳統(tǒng)方式植入10根電極需120—180分鐘,而使用手術(shù)機器人僅需40—50分鐘,效率提升超過60%。手術(shù)機器人不僅提升效率,更保障手術(shù)安全。相比傳統(tǒng)開腹手術(shù),手術(shù)機器人能將手術(shù)視野擴(kuò)大數(shù)十倍,機械臂可在狹窄解剖區(qū)域中完成360度靈活穿行,完成高難度外科動作。機械臂配備的穩(wěn)定器,能有效防止因術(shù)中手抖劃傷神經(jīng)和血管等意外,顯著增加手術(shù)安全性。
2. 應(yīng)用場景持續(xù)拓展
國產(chǎn)手術(shù)機器人的應(yīng)用場景正從普適性手術(shù)向?qū)?苹?、高難度術(shù)式延伸。在神經(jīng)外科領(lǐng)域,手術(shù)機器人可用于癲癇、帕金森病、腦出血等疾病治療,以及腫瘤活檢、病灶定位、神經(jīng)內(nèi)鏡等場景。2024年北京天壇醫(yī)院立體定向手術(shù)機器人使用率達(dá)80%,顱內(nèi)電極植入等特定術(shù)式實現(xiàn)100%機器人輔助。骨科手術(shù)機器人早期聚焦于髖膝關(guān)節(jié)置換等標(biāo)準(zhǔn)化手術(shù),2025年后正向脊柱、創(chuàng)傷等復(fù)雜領(lǐng)域拓展。企業(yè)開發(fā)“脊柱全流程機器人”,集成術(shù)前規(guī)劃、術(shù)中導(dǎo)航與術(shù)后評估功能,將脊柱手術(shù)精準(zhǔn)度從傳統(tǒng)手術(shù)的85%提升至98%。
3. 基層醫(yī)療下沉加速
國產(chǎn)手術(shù)機器人價格優(yōu)勢明顯,加速了技術(shù)向基層醫(yī)院下沉。進(jìn)口腔鏡機器人均價超過2000萬元,而國產(chǎn)設(shè)備成本顯著降低。隨著“小型化設(shè)計”與“成本控制”推進(jìn),企業(yè)正推動設(shè)備向基層醫(yī)院下沉。開發(fā)“單孔腔鏡機器人”,將機械臂數(shù)量從4條減少至1條,降低設(shè)備體積與成本,適合縣域醫(yī)院開展常規(guī)手術(shù)。縣域市場占比預(yù)計從2025年的10%提升至2030年的35%,手術(shù)機器人將從“三甲醫(yī)院專屬”變?yōu)椤翱h域醫(yī)療標(biāo)配”。
05 產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新與突破路徑
1. 突破核心技術(shù)瓶頸
手術(shù)機器人產(chǎn)業(yè)鏈上游的伺服電系統(tǒng)、減速器和控制器三大核心零部件技術(shù)壁壘最高,市場主要由美國、德國和日本壟斷。國產(chǎn)手術(shù)機器人發(fā)展必須突破這些“卡脖子”環(huán)節(jié)。目前,核心部件國產(chǎn)化率正在穩(wěn)步提升。根據(jù)預(yù)測,核心部件國產(chǎn)化率預(yù)計從2025年的25%提升至2030年的60%,直接推動設(shè)備成本下降40%以上。在精密定位技術(shù)領(lǐng)域,企業(yè)通過優(yōu)化磁路設(shè)計與控制算法,提升扭矩密度與響應(yīng)速度,滿足機器人關(guān)節(jié)精準(zhǔn)運動需求。力反饋傳感器領(lǐng)域,采用柔性壓阻材料與微納加工技術(shù),實現(xiàn)亞毫米級力感知,幫助醫(yī)生在微創(chuàng)操作中感知組織硬度。
2. 醫(yī)工融合創(chuàng)新模式
手術(shù)機器人的研發(fā)需深度結(jié)合臨床需求,醫(yī)工融合成為重要創(chuàng)新模式。企業(yè)通過“醫(yī)工交叉創(chuàng)新平臺”推動需求導(dǎo)向的研發(fā):與三甲醫(yī)院共建“臨床研究中心”,醫(yī)生全程參與機器人設(shè)計,確保設(shè)備符合臨床實際。這種創(chuàng)新模式已取得顯著成效。微創(chuàng)圖邁與上海長征醫(yī)院聯(lián)合開發(fā)脊柱機器人,將椎弓根置釘準(zhǔn)確率提高至99.2%;北京天智航與積水潭醫(yī)院共建骨科手術(shù)機器人技術(shù)培訓(xùn)中心,年培訓(xùn)外科醫(yī)生超800人次。
3. 商業(yè)模式創(chuàng)新
面對手術(shù)機器人高昂的價格(進(jìn)口設(shè)備超2000萬元),企業(yè)通過商業(yè)模式創(chuàng)新降低使用門檻。與金融機構(gòu)合作推出“設(shè)備租賃服務(wù)”,醫(yī)院按手術(shù)量支付費用,避免一次性大額投入。開發(fā)“手術(shù)機器人保險產(chǎn)品”,覆蓋設(shè)備故障、手術(shù)并發(fā)癥等風(fēng)險,降低醫(yī)院使用顧慮;推出“設(shè)備共享+醫(yī)生共享”模式,由第三方平臺統(tǒng)籌區(qū)域內(nèi)機器人與醫(yī)生資源,根據(jù)手術(shù)需求動態(tài)調(diào)配,提升資源利用率。這些創(chuàng)新將手術(shù)機器人從“重資產(chǎn)采購”變?yōu)椤拜p資產(chǎn)運營”,加速設(shè)備普及。
06 挑戰(zhàn)與前景展望
1. 亟待突破的瓶頸
國產(chǎn)手術(shù)機器人蓬勃發(fā)展的同時,仍面臨諸多挑戰(zhàn)。機械臂作為手術(shù)機器人的核心部件,目前國產(chǎn)醫(yī)用機械臂還不能完全滿足臨床需求。在穩(wěn)定性、精準(zhǔn)度方面,國產(chǎn)手術(shù)機器人的機械臂與臨床需求還有差距。觸覺反饋是另一大技術(shù)瓶頸?,F(xiàn)有手術(shù)機器人缺乏精確觸覺反饋,影響醫(yī)生對組織感知。這可能導(dǎo)致醫(yī)生在手術(shù)操作過程中無法精準(zhǔn)控制用力大小,可能帶來嚴(yán)重并發(fā)癥。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一也制約行業(yè)發(fā)展。不同廠商的手術(shù)機器人技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,影響設(shè)備兼容性和數(shù)據(jù)共享。此外,核心零部件如精密減速器壽命8000小時指標(biāo)僅達(dá)到國際水平的80%,高清影像鏈路傳輸延遲比達(dá)芬奇系統(tǒng)高16毫秒。
2. 未來發(fā)展路徑
面對挑戰(zhàn),國產(chǎn)手術(shù)機器人未來發(fā)展路徑清晰。專家呼吁機械臂廠家與醫(yī)療設(shè)備廠家加強合作,醫(yī)生與工程師強化協(xié)同,早日開發(fā)出滿足醫(yī)療需求高質(zhì)量國產(chǎn)機械臂。同時,要進(jìn)行國產(chǎn)手術(shù)機器人適應(yīng)證拓展研究,擴(kuò)展應(yīng)用場景。提高國產(chǎn)機械臂性價比,降低機器人成本,同時研發(fā)先進(jìn)觸覺傳感器和反饋系統(tǒng),提升機器人感知能力。數(shù)字技術(shù)是助力國產(chǎn)手術(shù)機器人高質(zhì)量發(fā)展的重要方向。國產(chǎn)手術(shù)機器人要融合增強現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實、人工智能等新技術(shù),向智能化、自動化、智慧化方向發(fā)展。在政策層面,應(yīng)圍繞手術(shù)機器人應(yīng)用制定明確法律法規(guī)、倫理準(zhǔn)則,確保責(zé)任清晰,并加強數(shù)據(jù)安全保護(hù)。同時,應(yīng)將手術(shù)機器人應(yīng)用納入相應(yīng)臨床指南,并給予更加合理醫(yī)保政策支持。
3. 前景展望
隨著技術(shù)不斷突破與政策持續(xù)支持,國產(chǎn)手術(shù)機器人產(chǎn)業(yè)前景廣闊。根據(jù)預(yù)測,到2030年,中國手術(shù)機器人產(chǎn)業(yè)有望實現(xiàn)600億元規(guī)模突破,完成從技術(shù)追趕到局部領(lǐng)跑的歷史性跨越。未來五年,AI、5G、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)將深度融合,推動醫(yī)療設(shè)備向“智能化、網(wǎng)絡(luò)化、個性化”方向發(fā)展。國產(chǎn)手術(shù)機器人將在技術(shù)自主、臨床普惠、全球競爭三個維度構(gòu)建核心優(yōu)勢。從技術(shù)追隨到創(chuàng)新引領(lǐng),從進(jìn)口依賴到自主可控,國產(chǎn)手術(shù)機器人正以加速度迎接黃金發(fā)展期。在政策、資本、臨床需求三駕馬車驅(qū)動下,這一高端醫(yī)療裝備領(lǐng)域的“明珠”將持續(xù)綻放耀眼的光芒。手術(shù)機器人只是中國高端醫(yī)療裝備創(chuàng)新的一個縮影。隨著國產(chǎn)替代進(jìn)程加速,越來越多的中國智造醫(yī)療設(shè)備將走向世界舞臺,為全球患者提供更優(yōu)質(zhì)、更可及的醫(yī)療服務(wù),為人類健康共同體貢獻(xiàn)中國智慧。
參考資料
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《2025年中國手術(shù)機器人行業(yè)競爭分析及發(fā)展前景預(yù)測》(中研網(wǎng),2025年9月12日)
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《2025至2030年中國手術(shù)機器人行業(yè)市場深度研究及投資規(guī)劃建議報告》(人人文庫,2025年8月29日)
《衛(wèi)健委發(fā)文,嚴(yán)格審批進(jìn)口醫(yī)療器械》(健康界,2025年10月10日)
《2025—2030年中國醫(yī)療設(shè)備產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級與高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略研究報告》(中研網(wǎng),2025年8月28日)
《醫(yī)療器械國產(chǎn)化高端化,魯企機遇何在》(新華網(wǎng),2025年6月23日)
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