骨科手术涉及人体运动系统中复杂的骨骼和肌肉组织。骨科手术机器人主要运用于脊柱、膝关节和髋关节等假体置换和修复手术。骨科手术机器人由精准定位系统和操作系统组成,能有效克服传统手术中遇到的高风险、低精准度、术中辐射和创伤面积大等问题。同时,骨科手术机器人的高精准假体植入能有效降低患者术后产生的疼痛感,以及延长植入假体的使用寿命。
骨科手术机器人的核心技术包括机械系统、影像系统和计算机系统。其中,机械系统的手术机械臂主要用于辅助医生完成精细的手术操作;影像系统为手术医生提供高清同步的影像图,以确保导航定位准确;计算机系统辅助医生设计手术方案和管理手术设备。全球骨科手术机器人市场总体分析根据恒州博智研究中心数据,全球骨科手术机器人市场过去五年增长迅速,市场规模从2016年的234台增长到2020年的586台,年复合增长率高达25.80%,同年美国市场规模为334台,美国约占全球市场的56.98%,就区域而言,骨科手术机器人消费的最大市场就是美国。紧随其后的是欧洲地区,约占全球市场的23.34%。
2020年,全球骨科手术机器人市场规模达到了611.14百万美元,预计2027年将达到2097.59百万美元,年复合增长率(CAGR)为18.08%。受2020 年度新冠疫情影响,各医疗机构将主要精力集中于新冠疫情的防控,骨科手术机器人的采购招标、装机和使用都受到影响,市场推广活动也受到一定限制,导致骨科手术机器人销售数量较上年同期下降。
目前全球主要厂商包括Stryker (MAKO Surgical)、Zimmer Biomet (Medtech)、Medtronic (Mazor Robotics)、Globus Medical、北京天智航医疗和Smith &Nephew等,2020年Top8主要厂商份额占比超过98%,预计未来几年行业竞争将更加激烈,尤其在中国市场。
对于骨科手术机器人未来的畅想有很多。医用机器人将会变得更微创、更智能、更精细。5G通讯、3D打印、智能材料、医疗大数据、人工智能、虚拟/增强现实等新技术将不断整合进医疗机器人的技术体系中,促进骨科手术机器人的发展。智能化、个性化医疗技术成为发展趋势。从产品与技术层面,辅助骨科手术机器人的技术会逐步精进,骨科手术机器人的发展会变得越来越好。
2020年11月,中国医科大学远程医学中心,借助5G技术,在天玑骨科手术机器人辅助下,成功为百公里外的一名患者实施了远程操控脊柱微创手术。5G通信技术具有高速率,低延迟的特点,配合骨科手术机器人实现了远程规划、远程操作。
2021年1月,智塑健康首款 3D 打印颈椎融合器获得美国食品药监局(FDA)的 510(k) 上市许可,成为中国首家3D打印骨科植入物产品获得FDA认证的科技公司。
从整个行业层面,目前医疗机器人经过三十多年的发展,已经度过了蹒跚学步的婴儿期,步入生机勃勃的少年期。产业雏形已现,但也存在很多变数。未来需要上下游相关产业链与配套环境的不断成熟和细分,才能形成一个生气盎然的医疗机器人创新产业生态。骨科手术机器人产业链分析
内窥镜器械核心技术变革风暴来临,哪些内资企业可以后来居上?
关于针镜(CNED 、CTED)
针镜是陈克银教授首先专业化提出的概念,此针镜已经不是普通意义上细小如针的内科镜的代称了,针镜学是一种崭新的学术流派。骨科针镜系列产品含微创针镜(CNED)和套管针镜(CTED)等。
1999年,来自美国、德国、法国、日本等近20个国家和地区的100多位专家与400多位我国内镜、腹腔镜外科的代表汇聚申城,参加由我国首次举办的“亚洲内镜、腹腔镜外科医师学会年会(简称ELSA会议)暨第二届国际免气腹腔镜学术会议”。会议上,我们提出了“针镜”的概念,受到了多数与会专家的赞扬和鼓励,也感受到了新技术研发的艰难。
经过10年的研制,针镜技术大致走过了以下几个过程:
我们开始研制针镜时的理念是把微创手术设备做到尽量小,最好小到像针一样,把手术伤害尽量降低到极点,操作原理是西医外科学原理。2003年第一代针镜手术系统问世。但是实践告诉我们,没有操作原理的创新即使把手术器械做得像针那么小也是徒劳的。虽然这样的系统目前还有许多医院在采用,也取得一些成绩,但我们的研究人员还是把目光转向了新的原理上。到2005年,结合了针法技术的针镜系统问世了。经广州军区总医院、中南大学湘雅医院等多位专家的使用,反响良好。广州军区总医院中医科等因针镜技术取得了很好的社会和经济效益。这时的针镜应该称为针法电视内窥镜,也是我们所说的所谓第二代针镜。
针镜的革命性成功在2009年。第三代针镜无论从操作原理还是手术工具都是质的飞跃。其CNED微创针镜没有淘汰传统微创技术,相反,CNED在传统微创技术的基础上融入了超微创技术。超微创技术的引入使得CNED功能十分强大,其可操作性、安全性及手术创伤达到了非常理想的状态。CTED套管针镜是CZJ针镜的另一系统,其特点十分突出。CTED是真正的中、西医结合的技术。CTED针镜遵循针镜学四步针法的操作原理,即痹针、筋针、位针和肌针技术。可以这样形容CTED针镜:中、西医结合、超微创和针法结合。有了CTED技术,也许一台很大的手术只需扎一针即可,或者只需针眼大小的伤口即可替代开放性手术。
举例说,如腰突症的治疗,CTED技术的应用可能只需扎一针即可萎缩髓核或者只需针眼大小伤口即可摘除突出的髓核。治疗上实在困难的个别患者,在CNED技术下也变得十分的容易。
CNED与CTED可以结合使用,疗法互相转换,为疾病的治疗提供了极好的途径。
腰椎间突出的治疗方法哪个靠谱?
在上文介绍过了内窥镜的工作原理和我国内窥镜市场的发展现状后,可以看出我国内窥镜领域尚有巨大的发展空间。行业里具有竞争力的企业有哪些?本文将通过介绍内窥镜市场的外资企业和一些有发展潜力的国产企业来分析我国内窥镜市场的竞争格局。
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奥林巴斯、卡尔史托斯分别领跑软镜、硬镜市场,内资企业寻求后来居上
3.1 奥林巴斯:占我国软镜市场70.8%,将积极开拓二级医院市场
奥林巴斯是世界精密仪器、光学技术的代表企业之一,已有百年发展 历史 。公司在1919年创立之初,以显微镜制作盈利,获得成功后,又进军了内窥镜领域,1950年成为世界上第一家推出胃镜实用化的企业。
由于发展时间时间较早,技术较为成熟,奥林巴斯掌握了窄带成像技术和自体荧光成像技术,在消化道内窥镜上应用可以使消化道黏膜微血管的观察更加清晰,同时减少阴影,降低误诊率。 这一技术领先于其他厂商,也让奥林巴斯做到了软镜市场的垄断,在全球占据了65%的市场,在我国更是控制了70.8%的市场。 除此之外,公司在硬镜领域也位于第一梯队,占据了我国23%的硬镜市场,仅次于德企卡尔史托斯。
图表1:奥林巴斯占据我国70.8%的软镜市场
公司围绕着内窥镜建立了全面的产品线,并提供配套的手术、维修等设备,消化道内窥镜是公司的核心产品。 2019年公司总营收7974亿日元,其中与医用内窥镜有关的业务收入占比接近80%。
奥林巴斯十分重视中国市场。公司官方报告显示,2019年亚洲市场收入1680亿日元,其中有60%以上来自于中国。为了巩固市场地位,公司在我国多地建立了配套的医师培训中心,给许多无法接触临床的年轻医师提供熟悉公司内窥镜产品的机会,在提升医生水平的同时,为自己的产品营造了良好的口碑。
图表2:奥林巴斯亚洲市场60%以上收入来源于中国
奥林巴斯在我国目前的客户主要是三级医院和一小部分二级医院,而基层医院的占比较低。公司认为随着我国人民 健康 意识的提升,早诊的需求会与日俱增,因此二级医院甚至基层医院的市场可以被开拓。
图表3:三级医院为目前主要客户,基层医院市场值得开拓
综合来看,奥林巴斯凭借着先进的技术和配套的医师培养战略,已经完成了内窥镜产品的长线布局,在我国内窥镜市场的垄断地位未来很长一段时间内难以被打破。
3.2 卡尔史托斯:2018年营收12.10亿欧元,占我国硬镜市场47%
卡尔史托斯成立于1945年,早期主要生产放大镜和光学检查附件。在涉及到了光学仪器后,公司开始踏入内镜领域,如今公司已经在内镜领域成为头部企业,产品涉及医学内镜和工业内镜。
图表4:2019年卡尔史托斯占据我国硬管内镜47%市场
公司是全球首家推出全高清4K摄像头的厂家,现已拥有400多项专利。 2018年营业收入17.10亿欧元,净利润0.12亿欧元。在我国医用硬管内窥镜上公司2019年市场占比47%,是硬镜领域的龙头企业。
值得注意的是,虽然公司在硬镜传统的白光技术领域表现优秀,但在新兴的荧光硬镜技术上,远远滞后于史塞克,仅占了我国10%的市场。目前荧光硬镜在硬镜市场上仅占不到15%,但其兼具荧光和白光两种模式,随着技术的成熟,未来市场份额增大、逐渐替代纯白光硬镜的趋势不可阻挡,因此未来公司的市场规模可能将会受到很大的挑战。
图表5:卡尔史托斯荧光硬镜市占率仅10%
3.3 开立医疗:内窥镜营收年增长率超100%,价格低于进口产品10%-20%
开立医疗是我国与外资企业差距最小的国产内窥镜企业。公司拥有超声和内窥镜两大业务支柱。
公司的内窥镜业务保持快速稳定增长,2016年内窥镜业务营收只有0.36亿元,而到了2019年已经有了2.92亿元,年复合增长率超过100%,内窥镜营收占比也由5.02%提高到了23.49%,成为了公司的第二大主营业务。
图表6:2016-2019年开立医疗内窥镜年均营收增速超100%
开立医疗还有很强的研发能力,研发费用率稳定在20%左右。公司自主研发了HD500上消化道内窥镜,是国内罕见的高端内窥镜品种,它采用CMOS传感器,在降低成本的同时也让公司摆脱了对三大日企的CCD传感器核心技术和原材料的依赖,获得了自主研发能力。同时,在成像技术上采用了光电复合染色成像技术,在保证图像亮度与信噪比的同时,增强黏膜血管的对比度,为临床疾病诊断提供更丰富的参考信息,分辨率上也不输奥林巴斯的260系列和富士的4450HD。 除此之外,HD500在同类型产品中价格占据优势,比进口产品低10%-20%,有机构调研数据显示, HD500终端价格为60-100万元,而奥林巴斯和富士的同类型产品则需要70-120万元。
图表7:开立医疗与奥林巴斯、富士的同类型产品对比
得益于在电子窥镜领域的技术积累,开立医疗也进军了硬镜领域,上市了国内首款高清的三芯片4K硬镜,分辨率高于卡尔史托斯的TC200,其他参数也与卡尔史托斯接近。除此之外,公司还在不断布局内窥镜治疗器具及周边产品,以丰富产品线,2018公司年收购了威尔逊光电仪器有限公司,获得了活检钳、异物钳、内镜器械超声波清洗机等产品。同时,凭借在超声领域的技术优势,公司也推出了超声内镜产品,并在2019年获批上市,填补了国内市场的空白。
总结一下,开立医疗主打高端内镜产品,凭借其研发能力和技术优势成为国产内窥镜龙头企业,相比外资龙头又存在价格优势,因此未来发展前景不容小觑,虽然短时间内很难挑战奥林巴斯的龙头地位,但市场份额也有望提升。然而,高端内镜的营销非一朝一夕,需要专业的人员来进行学术推广,这对开立医疗的营销团队是一个很大的挑战。
3.4 海泰新光:2019年内窥镜相关营收1.85亿元、荧光内窥镜成史塞克供应商
海泰新光成立于2003年,专注于硬管内窥镜及其组件的研发 于 生产。公司的内窥镜营业收入占比在80%以上,且逐年上涨,2019年营收1.85亿元,同比增长29.37%。公司主要产品为荧光硬镜,营收占内窥镜的比例超过80%。
图表8:海泰新光营收逐年增长,2019年同比增长29.37%
公司凭借其在荧光硬镜领域的技术优势,成为史塞克荧光内窥镜整机系统AIM中该设备唯一设计及生产供应商。随着未来史塞克在我国荧光内窥镜市场份额的增大,公司的销量有望进一步提升。
然而,公司业务营收上存在对史塞克过度依赖的问题。 在2019年销售给史塞克公司的收入占总营收的65%,一旦史塞克未来在我国市场销售出现问题,海泰新光的市场规模必然受到影响。除此之外,史赛克在2017年收购了荧光成像技术开发商NOVADAQ,并获得了荧光技术的内窥镜整机PINPOINT系统,用于对AIM系统的补充,如果未来史塞克加大了PINPOINT系统的使用,也将会对海泰新光的内窥镜出口业务造成影响。
3.5 迈瑞医疗:斥资45亿兴建武汉研发中心,推出4K高清硬镜系统
作为我国医疗器械的龙头企业,迈瑞在近年也进军了内窥镜行业。公司于2020年斥资45亿在武汉建成了其全球第二总部,内窥镜及其所需的微创手术设备为武汉生产基地的一大重要建设内容。同时,公司在2019年年报中第一次提出,公司在生命信息与支持领域的产品除了传统的监护仪、除颤仪、麻醉机、呼吸机等产品外,还包括外科腔镜摄像系统、冷光源、光学内窥镜等与内窥镜相关的产品。 2019年公司在生命信息与支持类产品营收达到63.41亿元,同比增长21.38%。 公司虽然进入内窥镜行业时间较短,但由于强大的研发能力和资本注入,目前已经推出了全新的4K硬镜系统。以迈瑞的体量和能力,很可能在未来会进军技术壁垒更高的软镜领域,届时将对内窥镜市场的竞争格局造成冲击。
3.6 其他:中小企业集中在低端内窥镜设备,目标二级医院及以下
除上述企业之外,我国还有沈阳沈大、好克和天松等内窥镜生产厂商,但主要产品都集中在标清低端硬镜上,在成像稳定性和清晰度、医生操作手感和可插入性上都和外企存在较大差距。软镜方面,除开立医疗外,国内有上海成运、上海医光、上海澳华等企业有涉猎,其中上海澳华推出了高清的消化道软镜产品,但主要的客户都集中在二级医院及以下,进入三级医院存在一定困难。
综上所述,由于硬镜和软镜市场上的技术更新,我国内窥镜市场的竞争格局未来可能会有变化。在软镜市场上,虽然奥林巴斯的龙头地位短时间内难以撼动,但开立医疗市场份额可能会显著增大,对其他传统优势的日企形成挑战。在硬镜市场上,随着荧光硬镜市场份额的不断增加,卡尔史托斯的龙头位置可能会被史塞克取代;另一方面,迈瑞医疗凭借强大的研发能力和资本注入,很可能在硬镜市场分一杯羹。在头部企业凭借高端产品争抢三级医院市场的同时,二级及以下医院可能依旧是产品质量稍逊色,但价格低廉的国产小型企业的主要目标。
一、保守治疗:
保守治疗包括牵引、推拿、针灸、理疗等,或者帖敷纯中药的膏药,比如冷逍泰神农消痛贴,同仁堂狗皮膏等。冷逍泰消痛贴在临床上证明效果比较理想。
二、神经阻滞治疗:
我们知道突出的髓核或者椎间盘压迫神经导致诸多症状,因此可以通过“神经阻滞”来治愈或者缓解此病。
神经阻滞并不是“封闭”。两者的作用机理、和治疗效果有很大差别:“封闭”只是注射局麻药,达到缓解疼痛的目的。“神经阻滞”是需要确定病变部位支配神经,在病变部位注射药物,从而调节神经、扩张病变部位微血管、改善病变组织血液循环,有利于炎性渗出细胞和致痛物质的吸收,有利于病变的恢复。“封闭”使用的是高浓度的局麻药。“神经阻滞”是使用低浓度的局麻药和消炎药物、神经营养药物。目前有了超声引导,神经阻滞会做的更加精准,效果也很理想。
三、微创治疗:
保守治疗,神经阻滞效果不理想的,可以选择微创治疗。微创治疗主要包括:经皮穿刺腰椎间盘切除术、髓核化学溶解疗法、经皮穿刺腰椎间盘射频成形术等。微创治疗与开放手术相比,其最大优点在于:不开刀,不剥离腰部肌肉韧带,不破坏腰椎骨质结构,安全、无痛苦,恢复快。下图是微创手术设备示意图。
另外,诊断腰椎间盘突出的最精准诊断手段不是CT,而是核磁共振。到医院就诊,最好带上以往做过的核磁共振结果。
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