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手术室里的机器人「达文西」报到,医疗军备竞赛起跑!

所属栏目:Z微生活 发布时间:2020-07-10

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)是手术室的标準配备;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,能够达到这样标準的,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,因此也叫作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,用手摸卡準!」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,更精準的开刀,「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1000CC;採用达文西或内视镜,出血量不到100CC。达文西手术时间比传统长一倍,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,以机械手臂提升精準度,配合放大10到12倍的体内3D影像,的确让医师惊豔。

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年被直觉手术併购,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,与精準的机械动作结合,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,複合年成长率接近三成。

应用範围扩大,年成长30%
五年后市场规模达200亿美元

《财富》(Fortune)也报导,目前美国手术中有15%採用机械手臂,预计未来五年内将达到30%;全世界又走在美国之后,目前只有5~10%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,操作精準大受好评,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,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採购医材,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,花一亿元去买,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幺说。

手术室里的机器人「达文西」报到,医疗军备竞赛起跑! Photo Credit: Reuters/达志影像医疗军备竞赛起跑
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幺贵的设备,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癒后效果一样,但是在尿失禁、性功能方面,达文西好一点,统计上大约差2~5%,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,机器手臂有七个自由度的动作,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,不管是美国或台湾,泌尿、妇科占达文西手术都超过六成,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,台湾国民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,不像台湾,因为健保给付的关係,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,平均还要排队一个月。

高阶医材的普及,除了与健保、也和国民所得、价值观有关。你到底愿意花多少钱医疗?各国国情大不相同,根据WHO(世界卫生组织)统计,2014年美国人医疗支出占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。相同的指标在台湾,则是占GDP6.3%、医疗支出1,419美元、医材75美元,大约只有美国人的两成,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,开启更大的治癒空间,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。

靠大量併购成为全球第二大医材厂的美敦力(Medtronic),也将组合过去併购的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,策略上瞄準了低价、大量、相对低的审查门槛。

另一家加拿大的TransEnterix,曾併购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,产品的四支手臂各有一机台,和达文西四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樑也有兴趣,可能会引进。

就连资讯大厂三星,也早就祕密研发中,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,「未来五年内,会有更多机械手臂手术上市」。新技术问世,除了更专业、精準,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。

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,採访过程中,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%以上作为研发,侵入体内的耗材只能使用十次,一位受邀去「试机」的医师,直击到最精密的耗材,其实都在总部製造,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,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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