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手術機器人市場前景看好

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手術機器人市佔率最高的達文西手術機器人。Wiki
手術機器人市佔率最高的達文西手術機器人。Wiki

醫療手術除了考驗醫療人員的知識判斷與應變能力外,更大的挑戰就是體力。尤其是大手術的時間動輒數小時甚至10多小時,常讓醫療人員精疲力竭。

所幸在手術機器人出現後,不僅可以幫助醫師整合大量資料和精密影像,透過觸感來加強感知和操作,進行微創手術。對病患來說,手術機器人可縮小手術切口、減少失血、併發症,進而縮小傷疤、減少住院天數、加快復原時間,除了有利於病患外,也能為醫院財務帶來正面影響。

手術機器人與傳統內視鏡微創手術最大的差別,在於機器手臂有7個自由度的動作,接觸器官最前端的手術器械可做270度旋轉,靈活度大增,用在血管、尿道縫合特別方便,尤其是手術位置在骨盆腔深處的攝護腺、婦科、腎臟、直腸,更是手術機器人表現特別除出的領域。

根據The Telegraph報導,接受機器人移除腺體手術的前列腺癌病患,術後3個月恢復情況與傳統開刀移除方式一樣好,且術後1週的日常活動疼痛感較少,6週後整體身體狀況更佳。此外,機器人執行手術過程造成的失血量,與病患住院時間都較少,排尿與性功能以及併發症都與傳統手術後的狀況無異。

澳洲也做過相同的人機手術成果比較實驗,研究人員將308名前列腺癌患者分成兩批,一半使用腹腔鏡輔以機器人動手術,另一半採傳統開放式手術,後者平均失血量達前者的2倍。不過研究人員也強調,排尿與性功能會在2年內慢慢恢復,因此還需要更長時間來觀察兩組差異。

手術機器人技術不斷精進

但以往機器人手術只能限制在像是骨骼切削等硬組織解剖的領域,因為這一類手術的過程與變數相對容易預測,如果手術牽涉到人體內的軟組織,對手術機器人仍有難度,因為軟組織並非固定不動的物體,而且縫合必須做到很精準,才不會造成滲血或阻塞,即使對專業外科醫師來說,都是很大的挑戰。

不過,由華府兒童全國健康系統醫學中心(Children's National Health System)及約翰霍普金斯大學醫師共同開發的智慧組織自動化機器人系統(Smart Tissue Autonomous Robot;STAR),使用了近紅外光(Near-infrared Fluorescent)標記來建立病患的3D立體形象,並運用新的追蹤技術與演算法,讓機器手臂可以用3D模式偵測力的變化,並隨時因應軟組織的任意移動,自動做出動作上的相應調整,同時還加了感應器,來完成每一個縫合動作,並判斷要把手術線拉的多緊,醫師只要在需要縫合的組織上塗上螢光標記,機器就可在醫師的監控下完成任務。

該中心先前還讓所研發的手術機器人與真人醫師同時在死去的豬體組織與五隻經過麻醉的活體豬隻上進行軟管縫合手術,並比較雙方的縫合品質、手術時間,以及過程中所犯下的錯誤次數。結果發現不論是以品質或錯誤次數來看,機器人的表現都優於真人醫師,唯獨在手術時間上,真人醫師僅需8分鐘便完成活體豬隻的縫合手術,而機器人卻需要35分鐘才能完成。

雖然距離軟組織縫合等醫療應用正式上線,手術機器人還有一段路要走,但相關技術,也正逐漸影響醫療產業。如微型手術機器人,由於並非從外部接觸病患身體,而是屬於小型手術裝置,只要使用外科醫生熟悉的工具和技術,無須特別精密的手術室或專門設備,加上體積小,成本也比大型手術機器人便宜,也已成為手術機器人備受關注的領域。

達文西手術機器人已成手術機器人指標

目前市佔率最高的手術機器人是直覺手術(Intuitive Surgical)在1999年推出的達文西手術機器人(Da Vinci Surgical System),第3季出貨量達134台,高於1年前的117台以及2016年第2季的130台,年增約14%,並帶動當季儀器和附件營業額年增約17%至3.48億美元。

達文西機器人結合了手術控制台、手術台車以及視覺系統,不但提供放大10到12倍的體內3D手術畫面,得以讓主刀醫師準確地進行判斷,仿真的手腕手術器械設計直逼人手的靈活度,讓醫生可控制附有內鏡的手術機械手臂,執行切割、燒灼、縫合等動作,避免了人手顫抖的缺點,完成精密的微創手術。

達文西機器人在2000年6月成為美國FDA批准的第一個用於腹腔鏡微創手術的機器人,如今已經可以執行各種常見疾病的手術,如腎臟移除、膀胱癌或是基本心臟手術,不過最主要還是應用在前列腺移除手術。

達文西機器人問世至今已執行超過300萬次手術,全球目前共有超過3,600具機器人遍佈全球醫院,其中約有2,300套在美國,573套在歐洲, 38套在紐澳地區,300套在亞洲,全台則有30台,密度居全亞洲之冠。

達文西機器人2014年大約完成57萬個手術,比2009年32萬個成長不少,2016年第2季由這些機器人所完成的手術,更比2015同期成長16%之多,光是台大醫院過去4年來,就已執行近1,500例手術。

而在大陸方面,北京和睦家醫院也在2015年5月21日對一位德國患者進行了第一台達文西機器人手術,迄今已經做了逾100台手術,其中61%是泌尿外科患者,其中自掏腰包的自費患者佔比已經達到了85%。目前除和睦家外,其他如協和醫院在內的46家三甲綜合性醫院擁有52台達文西手術機器人系統,在過去的10年間手術量已達數萬台,使用率位居世界前矛。

手術機器人市場正熱門

研究機構WinterGreen Research報告指出,2014年手術用的機械手臂市場約32億美元,隨著各類專用設備、器械問世,手術用機器人將從目前的大型開放手術,進入人體更微小的器官,預計到2021年,市場將成長到200億美元,複合年成長率接近3成。

財富(Fortune)雜誌也報導,未來5年美國每3個手術,就會有1個是機器人所完成,加拿大皇家銀行資本市場(RBC Capital Markets)調查更指出,美國外科醫師預計未來5年約有35%手術會用到機器人,較目前的15% 大增超過一倍。

但根據Market Realist報導,手術機器人目前的市場滲透率還只達5%?10%,其他95%的手術機器人市場,也就成為兵家必爭之地。