毫米级连续体机器人：藤蔓般生长，降低腔内手术风险

[瞻观前沿]
在无影灯下，手术机器人正在成为越来越多医院的“高端配置”，并在临床中发挥重要作用。近日，哈尔滨工业大学发布消息，该校机电学院谢晖教授团队成功研制出直径为毫米级的连续体机器人，研究成果以《用于腔内手术的可编程塑形多功能磁导向连续体机器人》为题发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上，助力提高临床腔内手术的安全性和精准性。
被动顺应毫米级软连续体机器人已在腔镜手术中广泛应用。然而，机器人介入过程中的被动变形基于其与管腔之间的交互作用，存在潜在的组织压迫或刺穿风险。此外，在复杂或开放解剖结构中，其导航和操作能力受限。针对上述问题，团队成功研制出直径为毫米级的连续体机器人，其能像藤蔓生长一样介入腔室，可避免对管腔的挤压，极大降低了手术风险。该机器人由两个变刚度相变核心组件构成，在可编程外磁场的精确引导下交替相变，可实现不依赖于环境的自主塑形和安全介入，在猪活体实验中成功完成了胃、心脏的介入手术实验，将为经腔机器人手术提供新的解决途径。
医疗机器人产业链上游为原材料、功能零部件以及核心零部件构成，其中核心零部件主要由伺服电机、传感器、控制器、减速机组成；中部是医疗机器人本体制造以及系统集成；下游为设备代理商、各级医疗机构等，主要应用场景为手术、护理、康复、移送病人、运输药品等。因此，从医疗机器人产业链上看，连续体机器人属于产业链的中游环节。
全球医疗机器人起步较早，早在1985年，就有工业机器人应用于临床手术的案例。1992年，第一台手术机器人问世。在21世纪初期，达芬奇手术机器人垄断市场，成为全球手术机器人细分领域的龙头。2019年以来，多种医疗机器人接连问世，全球医疗机器人行业迎来新一波发展潮。
随着数字化医疗的发展，全球医疗机器人发展迅猛、市场规模迅速扩大。依据Statista数据，2021年，全球医疗机器人市场规模达到109亿美元，2022年市场规模或达到125亿美元。近年来，我国医疗机器人注册备案数量逐年递增。依据国家药品监督管理局数据，2018-2022年，我国医疗机器人产品的注册备案数量从8起上升至27起。截至2023年4月25日，2023年已有9起医疗机器人注册备案事件。初步测算，2022年我国医疗机器人市场规模为97.1亿元。
从市场结构来看，康复机器人的应用及需求最高，在医疗机器人的占比高达47%;辅助机器人占比为23%;手术机器人占比为17%;医疗服务机器人占比为13%。根据前瞻产业热力图显示，与医疗机器人关键技术强关联的城市集群主要集中在华东和华南地区，并且以上海、广州和深圳为重点发展区域。未来布局医疗机器人技术及其他相关技术的发展路径，极大可能性在于华东、华南优先导入。其中可重点关注上海市静安区、广东省广州市天河区、广东省深圳市龙华区所处医疗机器人的相关企业，以及该地方对于医疗机器人产业的发展投资环境、供给市场的潜力空间。