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NSR投资观点 | 传统内窥镜检查的有力挑战者——经自然腔道手术机器人浅析
发布者:   发布于:2022年11月30日 16:51:39   点击量:0
投研报告

 

 

 

 

01

什么是经自然腔道手术机器人?

 

 

 

经自然腔道手术机器人指通过人体的自然路径进入目标部位,并可控制其进行诊断或手术的机器人。经自然腔道手术机器人应用于自然腔道腔镜手术,如支气管镜检查(肺)、结肠镜检查(肠道)及胃镜检查(胃)。经自然腔道手术机器人为目标部位提供了更清晰的视野,使外科医生能够更灵巧地操作工具。

 

 

 

 

02

经自然腔道手术机器人发展历程


 

 

03

全球竞争格局及主要玩家

 

从全球范围来看,目前仅有四款经自然腔道手术机器人产品获批上市,分别为直觉外科Ion、强生Monarch,还有Momentis Surgical的用于阴道机器人手术AnovoMedRobotics用于肛门、直肠和远程结肠的机器人Flex目前,我国机器人辅助泛血管手术处于相对早期的发展阶段,多数企业的经自然腔道手术机器人处于研发阶段当中。截止到2022年11月,全球范围内仍然没有任何一家企业的经自然腔道手术机器人获得国家药监局的批准。与此同时,我国已有多家国产手术机器人企业正投身于紧锣密鼓的研发当中。

1、Intuitive Surgical (ION)

国际手术机器人巨头直觉外科公司独立研发的Ion系统,是一台经自然腔道手术机器人辅助微创活检平台,产品已于2019年2月份取得了FDA认证。

Ion系统由超薄全关节导管(导管内有光纤传感器)、离子周边视觉探头、屈曲活检针以及一个外部的Plan Point软件四部分构成。

 

03

全球竞争格局及主要玩家

 

从全球范围来看,目前仅有四款经自然腔道手术机器人产品获批上市,分别为直觉外科Ion、强生Monarch,还有Momentis Surgical的用于阴道机器人手术AnovoMedRobotics用于肛门、直肠和远程结肠的机器人Flex目前,我国机器人辅助泛血管手术处于相对早期的发展阶段,多数企业的经自然腔道手术机器人处于研发阶段当中。截止到2022年11月,全球范围内仍然没有任何一家企业的经自然腔道手术机器人获得国家药监局的批准。与此同时,我国已有多家国产手术机器人企业正投身于紧锣密鼓的研发当中。

1、Intuitive Surgical (ION)

国际手术机器人巨头直觉外科公司独立研发的Ion系统,是一台经自然腔道手术机器人辅助微创活检平台,产品已于2019年2月份取得了FDA认证。

Ion系统由超薄全关节导管(导管内有光纤传感器)、离子周边视觉探头、屈曲活检针以及一个外部的Plan Point软件四部分构成。

5、在支气管镜检查期间,医生将使用 Ion 的控制器沿着预先计划的路径将导管导航到目标。该导管具有 3.5 毫米的外径和 2.0 毫米的工作通道,可以在任何方向进行 180° 铰接并绕行急转弯,响应医生对 Ion 跟踪球和滚轮的移动,使其到达肺的所有 18 个部分。Ion通过实时形状传感测量与机器人控制算法相结合,一旦到达目标结节,Ion 导管就可以固定并保持其位置。

6、此外,形状传感器嵌入在 Ion 的超薄导管中,每秒可测量导管的完整形状数百次,在整个导航和活检过程中为医生提供导管精确的位置、形状和方向信息。借助形状感应,Ion 可提供让导管到达并活检肺周边小结节所需的精度和稳定性。ION也是唯一使用形状感应的支气管镜平台。该形状传感器专为导航和活检而设计,没有潜在的电磁 (EM) 干扰。由于 Ion 的导航不受透视或锥形束计算机断层扫描 (CBCT) 的影响,因此在手术过程中无需将透视移开。

       7、Ion 通过形状感应技术实现的整个导管的 3D 实时可视化显示气道中导管的完整视图。同时Ion 通过尖端的视觉探头提供 2D气管内 直接可视化。摄像头和活检工具共享同一通道,实时形状感应提供视觉定位和方向,帮助指导导航和活检。

 

8、一旦到达肺结节,医生可以将导管锁定到位。形状传感器的实时测量与AI控制算法的结合使导管能够保持其位置。Ion 的 Flexision 针头经过专业定制与设计,可以穿过导管,即使定位在曲折的气道中也可运用自如。在活检期间,Ion 的活检标记功能可让系统系统地跟踪多次活检尝试,并帮助医生可视化不同的活检针进针轨迹。如果有代表性组织样本的实时确认可用,医生可以将后续活检尝试重定向到确认的目标区域。

ION的临床数据

根据2021年10月18日直觉外科在美国胸科医师学会会议上发布的临床效用的前瞻性、多中心评估初步数据,ION在1-2厘米之间的肺结节病例中获得的诊断率为82%,2-3厘米之间的肺结节病例中获得的诊断率为85%。敏感性方面,ION采集的结节活检样本对恶性肿瘤的敏感性为84%-88%。
同时安全性评价显示Ion系统在本次多中心前瞻性试验中没有报告严重的不良事件,也没有发生任何的气胸事件。

2、强生(MONARCH)

Monarch数字化手术平台是全球领先的早期癌症诊疗数字化平台,通过内窥镜导航控制系统,在没有切口的情况下经患者自然腔道抵达体内深部病灶,进而采集病灶组织切片以进行诊断,同时支持低侵入式手术治疗,最大限度减少患者创伤。

     最初,强生的MonarchIntuitiveIon手术机器人系统首先获批的适应症都是肺部结节活检。此前,经自然腔道手术机器人基本等同于支气管镜手术机器人,而20224Monarch拓展适应症,其肾结石取石术获批FDA,彻底打开了手术机器人行业对经自然腔道手术机器人市场空间的想象。在未来经自然腔道手术机器人有望实现多科室应用,在呼吸道、胃肠道、阴道、泌尿系统中代替软镜进行手术。

 

Monarch应用原理及特性:

Monarch平台包括一个外部导管和一个内支气管镜,具有 4 向转向控制、电磁导航引导和导航期间的连续周边可视化以及活检的功能。与支气管镜相比,Monarch平台可以更远地进入肺周边,例如Monarch可以走到G9支气管而支气管镜只能走到G6支气管。同时,传统的支气管镜在试图推进到心尖段时会在气管中脱垂,而以Monarch为代表的经自然腔道手术机器人通过其在远端气道中可以进行巧妙转弯和分叉的特性,合理的规避了这一问题并进一步提高了检查的机动性 。

      

经自然腔道手术机器人与传统支气管镜相比主要优势:

1、延长进镜通路:经自然腔道手术机器人可以让支气管镜医师在直接可视化的情况下更精确地将范围和仪器操纵到肺部外周。
2、提高稳定性:确保目标病变活检采样期间的稳定性。
3、实现外周气管可视化操作:ION形状感应,Monarch的电磁导航。
4、提高病变取样诊断率:提高活检的精准度,并为使用支气管镜消融疗法治疗不可手术或寡转移性外周肿瘤提供新的解决方式。

3、Medrobotics(FLEX)

Medrobotics成立于2005年,总部位于美国马萨诸塞州,其Flex机器人系统于2014年获得CE认证后,在 20157月通过了FDA的审批。
Medrobotics开发的 Flex 机器人系统是一种高度铰接、多链接的“蛇形”机器人,Flex最初是在卡内基梅隆机器人实验室创建的,其独特的机动性来自其一系列机械连杆机构,每个连杆机构都包含一个同心机构,可以置于刚性或柔软状态。通过采用获得专利的运动策略,机器人可以通过其连杆的相对方向被引导到患者体内几乎任何地方。

04

中国经自然腔道手术机器人市场现状

 

1、经自然腔道手术机器人渗透率
根据前瞻经济学人所收集的数据,初步预测我国在2023年经自然腔道手术的渗透率为0.001%左右;随着手术机器人在医学界的日益普及,我国经自然腔道手术的渗透率在2026年将升到0.0094%

2、经自然腔道手术数量
根据前瞻经济学人所收集的数据,结合今年11Ion已正式获批进入创新通道,2023年我国经自然腔道手术数量约为102;随后将以CAGR352.6%上升至2026年的9456例。

3、经自然腔道手术机器人市场规模
根据预测,2023年我国经自然腔道手术机器人市场规模约为730万美元;随后以CAGR150.7%上升至2026年的1.3亿美元。

 

05

投资建议

从经自然腔道手术机器人的推广来看,Ion于近期进入创新通道审评标志着我国对于经自然腔道手术机器人的整体行业认可,后续将有更多的同类型企业逐渐进入医疗乃至公众视野。诸如朗合医疗、微创机器人、堃博医疗、精锋医疗等先进的头部国产医疗器械企业纷纷瞄准该赛道进行发力,在研发过程中率先出头的企业将持有行业话语权。从市场渗透率的角度来看,我国尚未有经自然腔道手术机器人获得NMPA批准,手术机器人行业大类仍属于起步阶段,随着腔镜类手术机器人的渗透率提升以及手术机器人整体赛道研发的高速进展,经自然腔道手术机器人的认可率将飞速提升,届时市场渗透率也会呈爆发式增长;从技术提升带来的优势来看,经自然腔道手术机器人可以完美解决软镜产品所面临的检查、手术障碍及限制。同时经自然腔道手术机器人通过其独有的导航及结构拓展监测区域,可以大幅提高肿瘤等疾病的阳性检测率。其精巧的设计和友好的学习曲线也能够极大限度的降低医生的操作门槛,丰富年轻医生的手术经验,加速现代化成熟医生的培养。(文:新丝路投研团队编辑)



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