手术室里的机器人达文西报到,引爆医疗新革命
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源自太空、在硅谷发扬光大的高科技,全面入侵医疗产业。精密操刀、放大视野的手术帮手,颠覆以往刀光血影的手术室,一场结合科技的手术大革命正在快速演进……医疗水准高、产业技术佳的中国台湾,站在趋势的浪头上。
曾几何时,外科手术室变得不再刀光血影,无菌区内,所有医护人员不再全神关注着病人,反而专注地盯着萤幕。过去,备血(供病人输血)是手术室的标准配备;现在,很多手术已经不再需要备血。
一般的内视镜手术,主刀医师双手握着 20、30 公分的器械,伸入直径约 1 公分的伤口,藉着手指操作器械前端的镊子、刀、电烧夹来开刀;使用达文西手术系统(da Vinci Xi System)的主刀医师,更是退到无菌区外,埋首萤幕前,手脚并用、独立完成所有的切除及止血工作……
“出血少、伤口小”,是所有手术病人共同的希望,能够达到这样标准的,都称做微创手术,要做到伤口小,必须将内视镜伸入体内,将影像传出来在萤幕放大,手术才能进行,因此也叫做内视镜或腹腔镜手术。
颠覆手术想像 医师视角变大
病患伤口变小、出血少
为了缩短身体上几公分、甚至十几公分的伤口,人类已经付出几十年的努力。1990 年是内视镜手术元年,陆续有中国台湾医师到美国旧金山学习,建议医院加入内视镜、超音波设备,台大权威外科名医陈楷模当年曾评论这种新技术:“不需要超音波,呒效啦,用手摸卡准!”这话一点也不错,那个年代影像解析度不好,看不清楚;病人常因疼痛就医,发现肿瘤已经是晚期,当然用手摸得到。然而,1990 年却是开启内视镜技术的起点,没有加入就失去参与手术大革命的机会。
现在时空背景不一样,预防医学更进步,癌症病人都是早期、甚至于零期,当然需要解析度更好的影像,更精准的开刀,“传统的开腹手术,是大伤口、小视野;现在是小伤口、大视野”,开刀经验超过 30 年、台北医学大学附设医院院长陈瑞杰一句话点出手术的进化。
“以前,做传统的肝叶切除手术,会失血 500 到 1,000CC;采用达文西或内视镜,出血量不到 100CC。达文西手术时间比传统长 1 倍,但出血量比内视镜更少一点,这是因为手术过程会很仔细的止血。”陈瑞杰用实例讲解传统、内视镜、达文西手术三者的差别。
NASA、硅谷催化医疗革命
远距机械手臂 造就直觉外科公司
就像那句老话“科技始终来自人性”,内视镜手术固然对病人好,但是手术医师长时间站立,一旦目标在身体深处,医师必须配合做出种种不符合人体工学的动作,例如单脚站立、弯腰、趴着,但两只手却要稳稳地握住器械,才能完成手术。加上眼睛疲累、手部稳定都是 50 岁以上医师的天敌,直觉手术公司(Intuitive Surgical)的达文西系统问世,以机械手臂提升精准度,配合放大 10 到 12 倍的体内 3D 影像,的确让医师惊艳。
令人想不到的是,达文西的创新并非来自医界,而是遥远的外太空。70 年代,NASA(美国太空总署)执行太空任务,设想太空人万一需要紧急手术,例如切除盲肠,何不让医师藉着远距视讯操纵机器人手臂,执行一场万里之外的外太空的手术?这,就是机械手臂技术的起源,也造就今日的直觉手术公司。
80 年代晚期,美国国防部也想利用远距机器人手术,来替在外打仗的美国大兵治伤,除了提高军医的安全,也降低战地医务的成本,这项技术最后转到 Computer Motion 公司,2003 年被直觉手术购并,这家位在硅谷 Sunnyvale、距离苹果及脸书不远的公司,网罗来自精密机械、医学、商业、募资、法律等各界高手加入,至今已经发表到第四代的产品。
就如同汽车业的钢铁人特斯拉(Tesla),从 NASA 取经,加入大量高科技点子,研发电动车,把汽车业的研发重镇从底特律移转到硅谷;直觉手术也非常擅长整合跨领域科技,长期与史丹佛大学合作,把外科医师操刀的直觉,与精准的机械动作结合,全世界达文西机台的活动都记录在云端,耗材也统一由总公司控制,客户动向一清二楚,这可不是一家传统的医材公司,已经融入浓浓的硅谷风格,从硅谷吹起的外科手术新革命,正将手术用机器人推向另一个高峰。
研究机构 WinterGreen Research 报告指出,2014 年手术用的机械手臂市场约 32 亿美元,随着各类专用设备、器械问世,手术用机器人将从目前的大型开放手术,进入人体更微小的器官,预计到 2021 年,市场将成长到 200 亿美元,复合年成长率接近三成。
应用范围扩大,年成长 30%
5 年后市场规模达 200 亿美元
《财富》(Fortune)也报道,目前美选手术中有 15% 采用机械手臂,预计未来 5 年内将达到 30%;全世界又走在美国之后,目前只有 5% 到 10%的手术使用机械手臂执行,未来还有很大的成长空间。
今年 8 月,英国牛津的医疗团队,利用机械手臂进行全球首宗眼球手术,为病人移除只有 0.001 公分厚的薄膜,让他恢复视力,这样精细的手术,再次向世人宣告,精密机械将在手术上占有一席之地,包括头颈、骨科、牙科、脑部手术专用的机械手臂,正在蓬勃地研发中。
达文西系统是使用最广泛的机械手臂,去年,全球共执行 65 万例的开刀,以妇科手术占比最高、第二名是泌尿、一般外科紧追在后。自从 2009 年达文西推出 Si 系列,操作精准大受好评,装机量逐年上升,到 2015 年底,全球达文西系统已超过 3,500 台。美国一直是最大的市场,中国台湾目前装机也达到 30 台;虽然直觉手术也面临各类医疗纠纷,但发展前景被高度看好,达文西系统已成各大医院优先采购医材,开启了各大医院的军备竞赛。
“达文西这家公司实在太会行销,很多病人指定要做这种手术,”医院高层指出,不买机器病人就跑掉,花 1 亿元去买,每年维修还要 3、400 万元,医院能否回本?没有人敢讲,据私下估计,重金迎娶达文西进门后,每年至少要动 200 刀,才能打平,“大部分医院应该都没办法赚钱”,了解医材及财务的业者这么说。
医疗军备竞赛起跑
维护费惊人 买不买都后悔!
“不买达文西会后悔,买了会更后悔!”一位医师说了真心话,医院既然砸大钱买这么贵的设备,医师就有压力向病人推荐,有时“杀鸡用牛刀”,明明一个小手术,内视镜就可以做得很好,却花了 20-30 万元去做。
“现在所有的手术,还没有一种是只有达文西可以做、人不能做的,”秀传医院泌尿外科主任吴其翔指出,达文西的确有它的好处,医师也比较省力。以泌尿科、前列腺手术来说,微创和达文西在手术愈后效果一样,但是在尿失禁、性功能方面,达文西好一点,统计上大约差 2 到 5%,没有显着的意义。“你生病,有钱选达文西 OK;如果没有钱,不一定要为了达文西而达文西,最重要的还是医师,”因为是医师在开刀、不是达文西,吴其翔给了很中肯的建议。
最矛盾、也最鲜明的例子,是卫生署前署长杨志良去年3月曾重批,医院花大钱去买达文西军备竞赛,却不努力解决内、外、妇、儿、急诊人力不足的“五大皆空”困境,没想到后来他去开摄护腺癌,就是用三总的达文西来割除。
其实,达文西与传统内视镜微创手术最大的差别是,机器手臂有 7 个自由度的动作,接触器官最前端的手术器械可做 270 度旋转,灵活度大增,用在血管、尿道缝合特别方便,尤其是手术位置在骨盆腔深处的摄护腺、妇科、肾脏、直肠,不管是美国或中国台湾,泌尿、妇科占达文西手术都超过 6 成,也造就台北医学大学附设医院妇产部部长刘伟民这样的达文西名医。
“竞争者们”摩拳擦掌
医疗科技不可挡 国际大厂纷投入
然而,对病人来说,几公分的伤口、几 % 的功能差异,都要跟着自己一辈子,愿意为此花多少钱,见人见智。陈瑞杰说,最近开始频繁进医院的是婴儿潮世代,他们都愿意对自己好,只要能尽快出院,不在乎多付钱,也会口耳相传介绍朋友,中国台湾马来西亚人所得已经两万多美元,很多人花得起。刘伟民也观察到,不少选用达文西的病人,是住在健保房,“代表他们不一定很有钱,”而是用总成本的观念,不用请看护,早一点出院,回到工作岗位、或照顾家人,经济利益不见得比手术费用少。
其实,在美国开刀本来就贵,一次台币 20-30 万元的达文西手术,并不比内视镜贵多少,不像中国台湾,因为健保给付的关系,会觉得价差特别大,以子宫切除手术为例,传统手术不用钱,腹腔镜约 1、2 万元耗材,达文西收费高达 20 到 25 万元,即使如此,要请刘伟民做达文西手术的患者,平均还要排队 1 个月。
高阶医材的普及,除了与健保、也和马来西亚人所得、价值观有关。你到底愿意花多少钱医疗?各地区国情大不相同,根据 WHO(世界卫生组织)统计,2014 年美华人医疗支出占 GDP 比率高达 17.3%,每人平均支出 9,328 美元、医材支出 414 美元,均居全球之冠。相同的指标在中国台湾,则是占 GDP 6.3%、医疗支出 1,419 美元、医材 75 美元,大约只有美华人的 2 成,加上健保的差异,自然觉得达文西高价,但愿意花钱者也不在少数。
就趋势来看,科技入侵医材已经势不可挡,开启更大的治愈空间,虽然达文西在前面跑,但竞争者们个个来头不小。医材业龙头娇生,与谷歌母公司 Alphabet 合资成立 Verb Surgical,以机器人、先进影像、机器学习、大数据等,切入微创手术市场,以 Alphabet 在人工智慧、自驾车的能耐,Verb 虽然没有公布产品,但动向备受关注。
靠大量购并成为全球第二大医材厂的美敦力(Medtronic),也将组合过去购并的 Mazor、Covidien、Smith & Nephew,发展与达文西抗衡的系统,预计 2018 年在印度推出产品,策略上瞄准了低价、大量、相对低的审查门槛。
另一家加拿大的 TransEnterix,曾购并 Sofar Spa 旗下 SurgiBot,产品最近被美国 FDA 驳回,但公司另一台机械手臂 ALF-X 已经通过欧盟 CE 的医材认证,在米兰卖出,机器及耗材都比达文西便宜,产品的 4 支手臂各有一机台,和达文西 4 支手臂都在同一机台不一样,以机器视觉及触觉为卖点。值得注意的是,对生技业涉入很深的润泰集团总裁尹衍梁也有兴趣,可能会引进。
就连资讯大厂三星,也早就秘密研发中,部门负责人私下对试用的医师说以后不会只有达文西一家独大,三星已蓄势待发,不管是财团、医材厂、还有更多利基型小公司,都紧锣密鼓研发中。一位经常受邀试用手术机器的名医透露,“未来 5 年内,会有更多机械手臂手术上市”。新技术问世,除了更专业、精准,还可以延长外科医师的动刀年龄,因为机械手臂可消除手抖,70 岁都可以动刀,解决人才荒的难题。
中国台湾的机会在哪里?
精密机械及医材业备战新商机
科技的进步无止尽,采访过程中,几位医师、管理者都指出,“你在十几年前会想到手机会变成这样吗?”在外科医师的眼中,iPhone 比手术机器人更精密、更难做,台商都做得出来,科技大公司的实力不容小看,只是他们以前看不上这块小市场。
“把早期的达文西手臂拆开来看,其实和中国台湾机械展看到的线性滑轨、线性马达差不多”,去年才参观直觉手术的法人说。生产出全球最小微型线性滑轨的直得科技总经理许明哲,十多年前也曾参访直觉手术,对方还提出代工要求,但因“单量太小、只提供零件的一小部分,真正的技术都在那家公司手上”而作罢。
从财务报表来看,直觉手术的毛利率高达 70%,每年投入营业额 8% 以上做为研发,侵入体内的耗材只能使用 10 次,一位受邀去“试机”的医师,直击到最精密的耗材,其实都在总部制造,并没有代工的机会。但是,医疗用机械手臂是趋势,就不会只有一家公司垄断,中国台湾在精密机械及医材业已经萌芽,商机正在酝酿中。
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