LICHUNJIANG

　　　　OFweek机器人网讯：王田苗，北京航空航天大学教授，十二五服务机器人重点专项专家组组长；峰会主旨报告医疗机器人的发展思考。下面是王田苗教授详细的演讲内容：
　　我在这里跟大家分享一下我最近在医疗机器人方面学习的一些体会。
　　我搜集了很多的资料，特别是一些产业朋友的资料。对未来中国机器人研究热点，我做了一些归纳。我所归纳的出发点，一个是未来的需求市场很大。第二是从产业化角度，也就是它量大、面广。其实我们知道机器人在很多方面有很多的应用。比如说，我们农业，管道，还有包括的各种各样的特种装备，还有包括我们所说的服务机器人的，比如助老助残。我归纳三方面在未来五年一个是新一代工艺机器人，前面谭院士，甘教授，讲得我都很认同，比如工业，目前聚焦几个方面，一个是智能的示教，现在的工业机器人，我们现在都知道是要工程师的，怎么在今后的人机共融当中简单的进行示教就需要多传感器，特别是是视觉。当然还有力觉、触觉。第二个是安全的，我们所说的协作。比如举个例子，人和机器在一起，刚性的在一起，经常会有害怕。现在研究一种肌腱的控制，一旦碰上非常的柔软，只有才能实现人机共融，当然还有一个方向就是多机协调要融入到物联网。这个新的工业集群，我认为未来的5年马上就会诞生。它又会对新的工业机器人重新的洗牌。
　　第二个我们称为聊天和交互。因为这项的技术，主要是来自人工智能和虚拟现实，是通过视觉和语音的入口来推动机器人的发展。在这样的发展，我们都知道，银行、宾馆、餐厅、安防、导购、陪护、这个是一个风口，很多人在想，包括通用软件，硬件、商业模式、在特种机器人，目前从产业化角度有两个，一个是智能汽车，智能汽车无人驾驶从欧洲和美国报告技术来看，安全无人驾驶技术没有问题了。主要还是法律上有很多的瓶颈障碍。我们期待美国和欧洲率先突破。我也很希望中国有这方面法律很快能够推进。这一旦，在特殊区域的无人驾驶，将会实现，因为成本低，安全、又不拥挤，而且没有停车的。还有一个就是医疗。
　　
　　

　　医疗机器人和医用机器人，集中在4个方面。
　　我自己学习体会第一个是预测、这个预测，主要是对基因、包括你的亚健康、包括细胞、包括干细胞、这个里面涉及到检测、涉及到干细胞植入，涉及到细胞操作，还有一个是精准，精准我们都知道，微创，3D打印。第三个我们称之为远程。远程，现在来看医疗、大夫代理，远程分诊，还有一些属于远程的遥操作。康复是指的对于老人和残疾所带来的我们所说的康复、可穿戴式、咨询，甚至智能假肢，这个里面有很大的循环，在这个循环里推动了整个医疗健康的发展。我认为，在后工业时代，医疗健康和大健康是一个永恒的主题。将来的GDP30%，或者20%都会用到医疗健康里。为什么？因为这是一个战略的需求，它是一个强国的战略需求，医疗健康，涉及到每一个人。包括方便、高效，低成本，包括这种热点，生物技术、机器人技术，3D打印人工智能，还有包括它会带动生命科学，材料科学，以及还有社会学、心理学，才会得到很多的政府的高度。比如美国，很重视机器人，特别是医疗方面，欧洲地平线计划，又起动了一批医疗，包括儿童和康复，还有包括SPAK。日本，在2015年安倍提出世界第一的大国里面手术机器人，也是有需求的。5月13号，美国政府正式宣布启动新一项微生物组织计划及认为是第二基因组，他认为从很多疾病，包括糖尿病，包括我们所说的慢性病，还有肥胖症等等都有关系。它其中这个计划大家看得出来，第一是基理，第二和机理有关的传感仪器和设备，这些都涉及到很多的问题。我们国家也提出了，特别是今年，我们国家第十三五纲要计划里，第一次明确提出工业服务和手术机器人，其中把提高医疗器械装备的水平，放在一个中国的水平。在麦肯锡报告里大家知道第三位，第一个是增强的，第二是工业，第三是医疗。最近在智能机器人出现了很多的预测和咨询机构，他们认为手术机器人可以达到200亿美元，这个其中分了康复和手术，康复比较多40%多，这个竞争比较大，价格比较便宜。为什么？为什么这么迫切？我们看看这个，2013年国家卫生部关于整个医疗消费占的GDP比例，美国最高17%，随着是发达国家，大概10%左右，中国是多少？中国是5.6%。如果中国也是一个制造强国，中国又这么多人，所以预计2020年，将达到8万亿。现在是大概3万亿，中间有一个差，大概有5万亿。这就是一个现状。第二个是关于医疗，器械和药品比，药品和医疗器械比在西方发达国家是接近1：1。中国是多少？中国是1：0.19。所以整个变迁过程当中，我们看医疗机器人的发展。其实在外科里面，早前的时候都是木匠，钳工筛外科大夫，用的工具都是这些发明者，他们的也是这样演变过来的。
　　在这个里面，把医疗机器人和工程结合起来，美国TOYIOR提出了，把手术规划，认为CD，把手术操作作为机械加工，把安全监控是质量控制，形成这样一个闭环，这个闭环的目的就是提出能够批量化按照工业的思想来去看待医疗器械。第二是提高相应的质量。在历程中，有很多的这个发展的历程，我这里想说的第一个是美国西贝大学在1985年的时候用的，有一个机器狗，我之前专门看了，实际上就是换这个假体，过去人工测量经常不准，意味着穿的假体可能会松动，甚至可能会再手术。甚至对人的不利，所以需要紧密的测量切割，这确实是里程碑。其实我们在想的机器人很大的机器狗有关系。但是机器狗并没有像达芬奇这样成功。为什么？中间还有一个华人，也是分别投了三千万美元，他很早是多臂协调，通过视觉操作。那么，关于医疗机器人的定义，目前没有严格的，很有争论，但是基本上把它认为广义手术、外科、培训、康复等等。是陪护和配合医疗人员进行的一个手术规划。并且在相应的实际环境中确定检测和移动的程序，具有感知、将程序变为机器人的智能行为，从这个理解也可以认为有感知的机器人。但是分类三类，手术、应用环境，还有我们所说的智能康复。
　　
　　从分类上，我们觉得好理解一些，一个是和外科大夫打交道，一个和医院打交道，一个在家庭康复打交道。我们通过这么一个角度来分类的。这样的话我们容易理解当中关键的技术，在整个最近的医疗机器人热的过程当中，从眼科、神经外科、骨科、心脏，都开展了。包括谷歌，包括强生，包括还有一些大的斯坦尼加紧布局这方面的研发。在历程上，现在我们经常会说达芬奇，非常成功。我还是认真研究一下达芬奇为什么这么成功，他把这条路走通了，而且前期的机器狗，并没有那么成功，因为那几个有了提前大概5年。那么我归纳了一下。
　　第一个归纳了一下周期很长。大概一个医疗机器人，大概和医生的磨合，变成产品，包括许可证10年以上，大家看看，1990年到1994年，斯坦可SI研究院，承担了达芬奇计划，占地救护的机器人。1995年变成一个公司，购买了专利，然后获得了摩根斯坦尼，到了2002年准备获得许可证。它同时也动用了一些保险公司，和投资公司，收购了一些和自己类似的公司。也就是10年情况下首次盈利，在之前，是PS，搞投资的PS，后面等他正式盈利了以后，PE，达到58倍。后面回归到40倍，大概当时售价是150万到230万美元。现在是销售是23，包括市值是200亿。净利润是6.5，已经有50万台手术。销售多少台呢？3300多台套。我进一步挖掘，为什么能够成功？创新，有四个臂，第二医生手术是坐着的，第一次坐下着手术。以前医生站在手术台的。第二收购了一些公司。还有很专注一个产品出来了很专注，大部分在子宫癌。还有把医生带进来，增加了耗材，大家看得出来一台手术的耗材是70-3000美元。一年一台机器利润是200，经常性的收入，这一乘变成了1亿。就是经常的收入达到70%。就是我不销售机器，经常性的收入按现在的3200台来，这个人员在岗2700多人，研发人员12%。50%全是培训和营销人员。还有一点，商保，医疗器械可能出事故。这是一个很完整，很有创新的商业模式，才促使了它成功。所以在这个里面具有挑战性，第一周期长，第二医工要长期合作，而且投资非常之大。
　　所以从我们理解来看，一个医疗机器人和康复的，大家知道也是十年以上，没有五年，一个医疗器件很难走入临床，一般5年以上，二是要专家长期捆绑，一个医疗器械不错的时候，要问你和医生合作多久。往往五年以上，还有产品简单，实用等等。我学习归纳了几个趋势。
　　我认为生物医学和临床结合，精准个性化。这里包括基因测序的设备，还有主动的导管等等。
　　第二个是关于3D打印，包括假体，包括生物材料，这方面也是最近发展得非常的快的。那么，趋势之三，就是刚柔耦合的紧密机件，包括微纳的柔性，包括我们所说的软管，包括机件的控制，包括精准的定位。还有一项发展很快的就是AI和VR，这主要操作上，一下子把医生直接带入了解剖组织的内部，可以进行很多的观测，而且沉浸在这样一个手术的整个大环境里。这是一个趋势。
　　第三个趋势就是大数据无所不在。这里包括导航、人机协作、我们所说的医生的代理等等。最近还有一些发展，就是我们所说的可穿戴式。这种可穿戴式利用了人的生物的肌腱，神经的传导，包括情感等等。这些方面也都已经有商品了，这卖得非常好。这是市值20亿美元，就这一个，连带了很多的信息和可穿戴式的，把健康需求和数据云端结合起来。还有发展很快的电子皮肤，这个也是非常快，柔性和传感器可穿戴。我未来趋势里，一个是生物和生命精准，一个是肌腱，还有人工现实，还有大健康。
　　
　　第一个在推进过程中，我也经常跟政府的领导交流，这是一个复杂的系统，需要效校，医院企业合作，高校。然后商品是需要企业，这个形成要5年以上，包括各种各样的的标准，包括关键技术，临床实验，包括许可证申请。如果是的话，我们加强可持续投入。达芬奇22个亿，每年8%的研发，这个强度多大？大家看得出来。所以这个上面风险大。需要高瞻远瞩，有基金和政府引导才能发展。
　　第二个我认为确立医、产、学、研协同，要有里技术驱动，工程驱动变成临床方便使用的应用驱动，这是一个转化，从原形样机原理验证到商品商业模式的转换。这些东西都是在不同阶段，所以要建立这样的一种机制。
　　第三个是我们所说的人才。因为医生的话，技术人员要听懂，技术人员的话医生要听懂，经常发生怪圈，医生认为很难的，工程师觉得容易，医生觉得难的，工程师觉得非常不容易。最后说一下我们的研究所。20年期间我们和很多医院做了合作，包括301等等。我们率先主要在神经外科，神经外科我们认为15-20%今后可以微创，不需要开颅，内部装米粒大的病灶点，根据相应的病情放入同样同位素，这样清醒了手术，两三天可以出院，大大减少风险和这样的一个医疗的成本。
　　在中国面临一个问题，就是手术室和我们所说的CT不同一个坐标系里面，所以这个情况下我们创造性提出一个标记点，标记点的分布，标记点的个数，标记点的计算，决定了这样一个误差，我们这样的话很方便的把核磁、CT运用到实际，从精度，2毫米提高到0.5毫米。
　　再一个我们知道手术规划，包括虚拟手术，靶点确定了，这个针哪里进，这要既要跟医生的知识有关，同时避开相应组织的危险区域。里面通过虚拟进行规划。这个是美国POPULARSCIENCE在临床的手术，当时丹麦的小孩脑出血，运回去的话，肯定会失明，或者进行生命危险，当时就进行了手术，非常成功。整个手术过程当中核心技术主要还是在于三维建模，多功能的手术，以及还有靶点的规划等等。我们本来是脑肿瘤的一个手术，现在可以从脑肿瘤扩展到我们所说的脑出血，甚至还有一些其他的。目前天台医院，海军总医院，301医院还有华山医院在做这方面的应用。在这方面也得到了很多专家的认可，第二是和另一医院合作。这是我们的院士创新，从方便迁移，方便定位的系统。目前，定位精度比较高。首先我们提出来屏幕定位方法，这个方面也是解决了随粒针的经验。如果靠经验，这样对身体不好，往往这个误差在1毫米到2毫米，通过这个技术就是到了0.5或者0.8。还有就是射线减少了70%。
　　这是做了更亮的手术。当然还有未来的老人化，这个设备。床跟轮椅变成床。那么这样的话，一样也方便老人的出门，包括我们所说的健康，包括晒太阳，还有大小便，包括翻身等等。这个是智能床，目前也在开发，这个是排骨床，可以安全不同的形状，可以读书，这样的床从老人使用可以变成年轻人使用。当然，我们还是在研究我们新的生物材料，硅胶3D打印，和形成的假手，这种手在康复，按摩，捶击、甚至现在能够在工业上也有很广泛的应用，比如说，我们现在这种手可以抓不同的形状，这种手我们都知道，要是带9个电机，3个电机是一个手指头，然后还有传感器，价格是多少？30万人民币。这个只有2万到4万。因为没有电机，而且是驱动靠液压，也可以防腐。非常的好。
　　当然还有利用这个两轮车，可以在轮椅上，这是法国设计师设立的目前也是非常的成功。以上是我跟大家介绍一下关于外科机器人，医疗医生机器人存在巨大的市场，因为的生活最本质就是医疗、健康、自由、要有自己的创新。第二个在这方面非常有难度，需要长期和医院，大概五年以上的合作才有自己创新的东西，但是怎么样，认为医疗机器人，仅仅是一个工具，不应该替代医生，也应该全自动化，我很希望中国在未来的发展过程当中，无论新的工业机器人还是我们所说的家庭服务机器人，还是特种机器人，都有我们自己的自己的创新和成果。谢谢。