大咖对话 | 在手术机器人“教父”眼里,未来行业将呈现怎样的趋势?

  • Mazor Robotics 创始人
  • 史无前例的微型医用机器人ViRob的创造者
  • 美国国家工程院院士,医疗机器人领域享誉全球的权威专家

在手术机器人领域,他被誉为“传奇教父”。

他发明了世界上第一个商用脊柱外科手术机械导引系统Mazor Robotics Renaissance™,作为创始人带领大名鼎鼎的Mazor成功登陆纳斯达克,并最终被美敦力以16亿美元收购。

在商业领域,此后他不断挑战自我,连续创立多家医疗领域顶级机器人公司,包括Microbot Medical(颠覆性血管内微型手术机器人)、Tamar Robtics(微型神经外科机器人)、ForSight Robotics(显微眼外科手术机器人),所研发的每一款最新产品成果都因其颠覆新而为世界所瞩目。

在学术领域,他是美国国家工程院院士、ASME和IEEE Fellow,以色列理工学院机器人教授,拥有50项专利和十多个奖项,包括Thomas A. Edison专利奖,是医疗机器人领域享誉全球的权威专家。

他就是本期圆阳”大咖对话“的座上嘉宾,Moshe Shoham教授。通过这一期的访谈,一起来了解这位明星创业者、企业家、学术大咖眼中的全球手术机器人行业发展格局。

Q:作为Mazor Robotics的发明人及创始人,以及多项革命性的微型医疗机器人的发明者,您能和我们分享一下您是如何看待目前全球手术机器人行业的现状以及当前已经问世的产品吗?

自外科手术机器人革命开始以来,我个人非常有幸能亲身参与其中,并且很高兴在2021年的当下,看到各类手术机器人系统正在广泛的医疗领域为全球的患者与外科医生带来帮助,这些领域包括腹腔镜手术、神经外科手术、骨科手术、心脏手术、放射治疗、腔内手术等。

这些外科手术机器人中,有些会根据外科医生的手部动作进行远程手术操作;有些则是半自动程序,过程中外科医生仍然需要手持手术工具或仪器,机器人主要负责指导外科医生进行切割或钻孔等操作。

我相信,未来我们将看到机器人将具备越来越高的自主能力。它们将从半自动发展到全自动,即机器人根据外科医生的术前计划,利用手术工具自主进行手术。目前,我知道有两个FDA批准的手术机器人是“完全自动的”,即机器人拿着一个工具,执行全部或部分手术过程。一个是在髋关节手术领域的ThinkSurgical,另一个则来自我个人的医疗机器人实验室:用于活检和准确药物递送的XACT。 毫无疑问,自动手术机器人将引领手术机器人的未来

Q:您认为手术机器人行业当前的发展瓶颈是什么?

我会把瓶颈分为两类,一是技术挑战,二是外科医生的使用适应度。

技术挑战层面,当下市场对小型甚至是微型机器人的蓬勃需求,不断地给机器人的尺寸带来了限制和约束,这也对微型传感器和驱动器提出了更高的要求,因为这些将会是未来每一台全自动机器人的必备所需。

在医生使用的适应度和市场渗透方面,一直以来的问题是医学界在采用机器人技术实施手术时存在一定程度的顾虑。事实上,经验丰富的外科医生在做出外科手术决策时往往严重依赖触觉反馈和直观感知。如何让机器人适应医生?对于手术机器人程序,至关重要的一点是我们必须为外科医生提供能够保持这种直觉和信心的技术功能。现今有很多技术可以帮助我们满足这些需求,例如触觉反馈,增强现实等。当我们将其与机器人技术集成在一起时,我们将为外科医生提供更多的信心。此外,随着手术机器人系统变得普及,后来者的疑虑应该会逐渐消散。

图:Shoham教授作为创始人,见证了Mazor在纳斯达克上市(后被美敦力收购)
图:Shoham教授向李嘉诚介绍他所发明的世界上第一台微型手术机器人

Q:您认为未来会存在“见不到机器人”的医疗场景吗?

在回答这个问题之前,我们可以先来思考一下在外科手术过程中,哪些方面人类比机器人做得更好?而机器人又在哪些方面是可取的或者做得更优越的?然后,我们可以通过两者相应的任务分工和协同从而实现手术效率的优化:

机器人在需要准确性、可重复性和可及性的任务中表现出色。这一点未来将被更好地利用,医疗器械的发展趋势将转向全自动机器人以用于多种类型的手术场景。

人类在评估、诊断和规划外科手术方面具有优势。目前,人脑的决策能力远远优于任何机器。但我认为手术的规划和决策可以并且应该通过基于人工智能的决策支持系统介入,以更好地提升外科医生的手术规划和决策能力。

与此同时,在为患者提供医疗服务时,没有任何“自动化”可以替代同理心和同情心。即使我们进入了远程医疗的时代,患者与医生的互动仍将对病人产生重大影响。

最后,我想指出的是,在过去的几年中,我进行了多项机器人实验,其中一个机器人已能对人类行为实现精确的模仿。然而今天,我却认为机器人技术无需模仿人类行为。相反,最重要的是我们应该充分利用机器人的优势和能力来达到我们想要的结果。目前我参与的两家公司(Tamar Robotics 和 Xact)正在开发全新的机器人系统,你会发现它们所执行的操作在我们看来可能是“反人类现实的”,但对于机器人而言,这些运动操作却显得无比自然。

Q:您的下一步计划是什么?如果邀请您依据中国特定的临床需求设计一款手术机器人,您会从哪些方向开始着手?

针对这一问题,我会首先思考哪些是“中国特定的临床需求” — 其中包括,哪些是在中国比较普遍的疾病或未满足的医疗需求?我们可以提供有帮助的手术治疗吗?例如,在眼科手术领域,我听说中国外科医生的数量很少,进而导致严重缺乏合格的精尖外科医生,这种情况下就可以考虑开发机器人系统来解决这一空白。

第二层思考是患者人口的地理分布 — 不得不承认的是,中国广阔的地带意味着不同区域可能有不同的特定需求,其中包括分布在城市中心的人口和在高度偏远农村地区的人口。

第三,如何通过数字技术来创建连接,并有效分析利用数据。这里所需的数字技术应能高效整合和处理当地人口数据,并综合考虑包括环境等因素,对当地人口的特定数据结果进行针对性的分析。这些数据,通过机器学习处理,可以帮助推动研发决策的支持,为中国市场提供最适合的产品。

Q:从学术大咖到明星创业者,您能否分享一下角色切换中您所获得的宝贵经验与体会?

当然可以,在学术界和产业界之间的转换是一个复杂的过程。我学到的经验是: 1. 时间意味着一切 — 在学术界,作为研究者,时间是以年为单位的,你有充足的时间去做专研的领域并且追求完美。但在商业领域,时间永远在倒逼着你快速前行。