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艾瑞迈迪首席科学家杨健:发力国产替代,向最高处攀登
2024年04月19日 19:28   来源:中新网上海  

  通过与优秀企业创始人/核心人物的深入对话,围绕其创业经历、科研心得、企业成长、社会价值等各个维度,探索海尔资本被投企业创始人创新和梦想背后的故事,了解他们与企业走过的关键时刻,以及一路走来的驱动力。

  “立足产业链发展要求,创新医疗器械的原点是从需求出发,推动技术为临床、为患者服务。”近日,在谈及国内手术机器人赛道的发展时,智能精准手术导航产品开发商艾瑞迈迪首席科学家杨健表示,在外科手术发展追求微创化和标准化的进程中,如何让手术机器人做到更精准的定位、如何在手术中协同其他设备和技术提升手术疗效,早已成为行业关注的焦点。

  自1997年中国首台手术机器人“CRAS”n成功问世以来,中国手术机器人行业已经历了二十余年的发展。近年来,医疗机器人的技术研究和产品开发持续推进,手术机器人已成为医疗机器人范畴中占比最大也是最重要的产品之一。据Frost & Sullivan测算,2026年中国手术机器人市场空间可达250亿元人民币。

  然而,“狂飙”背后,居高不下的研发和生产成本,以及核心部件的“拿来主义”桎梏,始终成为产业链各企业的“阿喀琉斯之踵”,导致手术机器人商业化困局难破。

  这一背景下,艾瑞迈迪开始走上针对上游零部件的自研之路。艾瑞迈迪成立于2016年,总部位于北京市中关村机器人产业创新中心,研发团队孵化于北京理工大学光电学院,在精准手术导航领域拥有20余年技术积累,基本与国际同步。公司致力于为临床微创手术诊疗提供手术导航机器人核心技术、核心组件及智能医疗器械完整解决方案,通过与北京理工大学、清华大学等知名高校紧密合作,艾瑞迈迪已建立产、学、研一体化的协同创新模式,牵头承担十三五、十四五重点研发计划,申报国家发明专利百余项,掌握定位传感、光电成像等多项核心关键技术,是“行业里少有的能有实力挑战海外技术垄断壁垒的企业”。

  从“实验室”走向“应用场”

  一直以来,杨健带领北京理工大学光电学院的科研团队开展光电技术研究。

  在那时他意识到一个问题——原理样机距离真正规模的产业化仍然非常遥远。

  “我们做了这么多东西,能不能真正地把技术用起来?”这是杨健长久的疑问,亦是制约行业发力国产替代的一项难题。彼时的实验室,已经装不下这些科学家们的之于行业的广阔想法,科研成果转化势在必行。

  伴随着这个问题,他带领团队走出实验室,开始做产业化成品验证。由此,艾瑞迈迪得以诞生,并在行业内逐步生根发芽。

  “起初我们是想为医生提供定位、可视化、精细目标探测等方面的精准引导。随着研发的深入和对行业的了解,我们发现国产导航定位核心部件存在卡脖子问题。目前国内外导航设备中常用的光学跟踪定位、电磁跟踪定位基本都是依赖加拿大NDI公司。”

  在定位导航技术领域,光学跟踪相机在长期使用中的精度和稳定性对于元器件品质、工艺要求较高。

  长久以来,国内手术导航系统和手术机器人都需要向加拿大NDI采购光学跟踪器,价格高昂的医疗手术导航系统为NDI每年带来上亿美金的收入。同样也受困于价格原因,国内仅有少数的公司或医疗机构能购买NDI的设备,这也是相关设备价格较高的原因。

  受制于人的背后,是手术机器人赛道下游企业其实很难将“手”往上伸的现实局面。杨健介绍称,终端厂商要解决医院使用场景的问题,研发团队、技术积累更多集中在算法等软件能力上,即使做出零件了,大多也只能自用。而做核心部件要求的技术能力更偏向硬件开发,“光电一直是北理工的强势学科,多项技术已应用于军工领域,技术积累就在这里”。

  以公司当前的核心产品光学定位设备为例,它在手术导航系统中扮演着最重要的“眼睛”角色,通过追踪光学小球做精准定位,精准度最高,“能达到0.1毫米的高精度识别”,但必需保证追踪不受遮挡,常用于耳鼻喉、骨科、神外等领域。

  “我们在实际使用时发现,海外垄断企业的产品其实并没有那么完善,”杨健解释称,“所以我们从原理样机开始就致力于解决当前产品存在的缺陷。比如在稳定性方面,设备能定位的范围是一个0.9米到3米左右的扇形,在这个范围中的各个点位都要实现长时精准定位;其次,设备使用时会发热,如何保证设备运行温度与外界温度改变时仍保持亚毫米级的精准定位,也是很重要的一点。”

  通过潜心钻研,艾瑞迈迪团队逐个攻克了医疗级电磁兼容、温差无漂移抗震动、抖动抑制等系列核心技术,且在产品安规、EMC电磁兼容、注册证等路径全面发力。原则就是,“既要好技术,又要合规定,还要降成本”。

  艾瑞迈迪基于手术导航机器人与成像设备技术模块化,为行业提供软硬结合的解决方案。基于核心组件及技术平台,艾瑞迈迪自研出颅底外科手术导航设备与经皮穿刺手术机器人。前者凭借艾瑞迈迪图像配准与增强现实可视化技术,可提供实时导航、安全预警、三维建模手术规划、内镜融合显示等功能,已获批上市,助力医生实现精准手术操作;后者率先实现了“实现多模态融合+呼吸运动补偿”,已获批NMPA三类注册证。

  此外,在刚刚结束的第89届CMEF中国国际医疗器械博览会上,艾瑞迈迪正式发布全球首创产品——“瑞瞳PRO”。据悉,“瑞瞳PRO”产品精准地解决了手术导航和手术机器人在临床应用中的痛点与难点。这一创新不仅标志着我们从对标海外成熟厂商发展到了全面超越海外同类产品的阶段,更在手术导航乃至智慧诊疗领域带来了颠覆性的变革。

  在当前的手术导航和手术机器人临床使用过程中,手术开始前的划点配准等准备工作往往繁琐耗时,通常需要15到30分钟的时间。这不仅未能减轻医生的工作负担,反而增加了他们的压力。因此,许多经验丰富的临床医生并不主动选择手术机器人辅助手术。“瑞瞳PRO”产品正是针对这一痛点而研发的。它解决了术中位姿位态不可调整的问题,实现了6秒以内的非接触式无标配准,真正实现了动态导航,辅助医生实时决策调整。这一创新将促使手术导航设备和手术机器人在临床使用上得到更多医生的认可与接受。

  不仅如此,瑞瞳PRO在术中实时决策、手术效果评估、病人姿态识别、手术器械管理以及术者操作标准化等手术全场景的理解和智能辅助方面,将许多之前临床难以实现的需求变为现实。它的诞生将打破目前手术治疗与临床诊断的界限,引领全新的手术诊疗模式的建立,并催生出新的产业链条。

  一体化解决方案,最大化降低行业成本

  对于纯手术导航来说,单一核心部件的成本占比可能高达80%以上,上游部件的国产替代的确能发挥降成本的作用;但一旦加上价格同样高昂的机械臂,数字往往变得不容乐观。

  杨健并未否认这个问题。据他介绍,这也是为何艾瑞迈迪除了在单点的光学和电磁定位设备之外,选择搭建一套“更具普世性”的研发体系,覆盖软、硬件开发、治疗方案设计全部环节的原因。

  这套体系被命名为“MOST”。其中,M指代Mix-Reality、Magnetism等概念,强调医学影像分析、增强现实配准的功能,是手术机器人、术前规划等环节必备,例如将CT片进行肿瘤、血管、神经分割后做三维重建,继而开展智能手术规划等;O和S主要强调硬件产品,如前述的光学和电磁定位设备,以及各类传感器开发;T指治疗方案,如手术工作、仿真训练软件。

  “围绕整个MOST平台,可以看出艾瑞迈迪的发展重心虽在产业链上游,但技术能力不仅覆盖核心部件开发,还能够提供围绕整个智慧手术所需环节提供解决方案,协助下游厂家更高效推动手术机器人推广上市。”

  杨健进一步解释称,对于企业来说,想拿下第一张手术机器人三类注册证,人员、物料、检测和临床成本累计至少花费5000万到1个亿。对于那些想要进入机器人赛道、却并不愿意花这笔钱的厂商来说,艾瑞迈迪“全链条技术布局”的优势能够为行业提供从研发到取证的一体化解决方案,进行委托开发,大大降低行业进入门槛,通过CDMO的方式帮助它快速入局。

  依托成熟的研发、检测、临床以及取证的全流程能力,艾瑞迈迪将经验与技术向行业开放,为业内企业提供从研发到取证一条龙服务,加速客户企业开发手术机器人的进程,推动行业技术端和供给端的发展,为更多优秀企业在手术导航机器人、成像设备图像增强、仿真模拟等的研发、注册与报证助力,加速手术机器人行业快速发展。

  “当核心硬件生产成本,以及整体研发成本都降下来的时候,才能推动手术机器人更快在国内普及,从而促进整个赛道更快发展。”从整体价格来看,相较于NDI,艾瑞迈迪已经能做到“降低1/3左右的空间后,仍能保持盈利”。

  凭借着卓越的性能,艾瑞迈迪已与手术机器人、骨科器械、手术耗材、内窥镜、影像设备、智能诊断等国内超50家厂商达成合作,并实现数千万元级的营收。

  “我们必须要从制造大国转变为制造强国,必须用自身硬核实力,把手术机器人整体方案价格打下来。”杨健如是说。

  产业生态合作,为商业化落地铺就坦途

  为了强化底层技术,保证不与实际临床应用脱钩,公司还与北京理工大学、北京大学、北京航空航天大学、清华大学、北京同仁医院、北京协和医院、中国人民解放军总医院、首都医科大学宣武医院等高校、医院达成合作。截至目前,艾瑞迈迪已服务近百家医院,支持手术过千台。

  杨健表示,艾瑞迈迪期待携手更多投资方、产业方力量聚力同行,共谋发展,助力国人智能医械弯道超车。

  海尔资本与艾瑞迈迪早在2021年左右就已建立联系,经过相互接触与调研,彼此达成高度信任与认可。2022年,海尔资本正式投资了艾瑞迈迪A+轮融资,以实际行动坚定支持企业发展。此轮融资过后,艾瑞迈迪科研合作及临床试验、产品与技术的迭代升级、以及市场开拓得到进一步巩固,并公司在智能化医疗领域的行业影响力也得以增强。

  海尔资本艾瑞迈迪项目负责人表示:“手术机器人领域是一个已经在北美和欧洲被验证,但在中国仍处于初级发展阶段的新兴子领域,拥有巨大的增量市场,同时也是海尔资本智能科技、医疗健康投资大生态的重要组成部分。艾瑞迈迪立足于手术机器人领域,自身拥有着坚实的技术团队以及产业转化经验,并不断扩展其在图像处理、精准导航方面的技术实力,并赋能于同行业企业,共谋发展。海尔资本作为投资人,我们欣喜的看到公司得到越来越多的合作伙伴认可,也期待与艾瑞迈迪携手,提升中国手术机器人领域的技术实力,为患者提供更精准、更安全的临床手术服务。”

  对于与海尔资本的合作,杨健表示,“遇见懂自己的投资人,是幸运也是责任”。接下来,海尔资本将围绕盈康一生大健康生态资源,为艾瑞迈迪链接智能手术室等业务合作,实现生态方智能化、自动化打造。双方基于行业及产业资源的合作,将会进一步产生生态效应,助力医疗器械国产化替代进程。

  采访结束时,杨健说,“医疗器械的国产化替代,我们有着强烈的信心。我相信这件事一定会发生,那么一定会有一个人来带着这件事发生,有一个团队带着这件事发生。”(完)


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编辑:曹卉  

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