【拓墣觀點】數十年磨一刃,達文西機器人手術界制霸祕辛

作者 | 發布日期 2017 年 04 月 15 日 0:00 | 分類 機器人 , 醫療科技 follow us in feedly

「手術中」。

鮮紅的燈號亮起,開刀房內的醫師與護理人員來回穿梭,伴隨著儀器短又急促的嗶嗶聲,遞刀具、清創、輸血、縫合……複雜的程序進行中不容一絲閃神,帶給醫療人員體力與技術的多重挑戰。而現在,許多高難度高風險的手術醫療行為,已經可以經由叱吒外科醫療圈多時的手術機器人──達文西,來輔助進行。



究竟,是什麼讓這台達文西手術機器人能震撼醫療產業,並在全世界享有盛名?

追溯達文西機器人的發展歷史,要從美蘇太空競賽正要開打的 1950 年代說起。

始於太空科技,在微創醫療手術領域生根發芽

達文西機器人從技術開展到獨霸市場,幾乎走過了整整半世紀。一開始,遠端控制機械手臂的研發是為了用於太空、深海等極端環境而開發,直到 1970 年代,美國太空總署(NASA)資助研發這項技術,目的是讓醫師在地球上就能為太空中的太空人執行手術。而後,美國國防部也著手研發相關技術,嘗試以遠端操控科技讓軍醫遠在最激烈一級戰區外,即時透過衛星連線機器,為士兵進行治療,減少戰地醫療的風險並降低醫療成本。

然而,在 3D 影像、光學鏡頭、通訊科技尚未成熟的那個年代,無論 NASA 或美國國防部的這些尖端科技計畫都難有重大突破,也導致研發計畫暫停。而後史丹佛大學成立的非營利研究機構 SRI(Stanford Research Institute)繼承 NASA 技術,雖然研發出更為靈巧的遠端手術操控系統 SRI System,仍難以為繼。

直到 1995 年出現了曙光,一位名為 Frederic Moll 的博士嗅到這項技術的商機,他看準 SRI System 有潛力為內視鏡微創手術帶來重大突破,便和幾位共同創辦人買下 SRI 的專利,同時成立 IS(Intuitive Surgical)公司。在短短兩年內成功研發出原型機「Lenny」,經改良成商業化版本後,從此定名為「達文西機器人」(da Vinci Surgical System)。

成功研發問世後,2000 年達文西機器人成為首個以美國 510(k)途徑上市的機器人手術系統,獲准導入膽囊及胃食道微創手術,幾年後又陸續開放前列腺、胸腔鏡、心臟以及婦科手術等範疇,一步步擴大達文西機器人手術用途的適用範圍。

從拓墣統計的數據來看,2016 年搖控型手術機器人市場約 38.4 億美元,預估 2021 年可成長至 92.9 億美元,年複合成長率達 19.3%。而這其中的龐大商機 70~80% 都被達文西機器人一家公司囊括。

專利多、行銷強、軟硬整合實力,市場獨霸三要素

一台要價動輒上百萬美元的達文西機器人全球銷售超過 3,600 台,累積超過 400 萬次手術的經驗,市場上無人能出其右。細看達文西機器人背景,它不只是恰好站上科技的突破及微創醫療需求的風口上,其傲視群雄的關鍵更在 IS 公司手握「專利多、行銷強、軟硬整合實力」三把利器。

達文西機器人靠著 20 年來 IS 公司不斷構築起一道道橫跨光學、機械、材料、手術等堅實的專利壁壘,幾乎杜絕其他對手競爭的可能性。事實上,IS 的專利布局早在 1990 年代就已啟動,當時即向美國政府申請高解析度影像、向量處理及光纖方面的專利,除了拿下 SRI System 的專利,還陸續收集來自 IBM、MIT 等機構的專利授權。特別是 IS 公司在 2003 年成功購併當時市場上唯一的對手 Computer Motion,並將旗下 ZEUS 手術機器人系統的專利收括囊中。

行銷方面,IS 公司與醫院建立長期合作關係,向病人大打高科技牌,不斷推廣術後恢復快、傷口小等優勢,讓病人對品牌有熟悉感,逐步打開接受度,醫師也在達文西機器人優良的操作體驗與臨床上累積的成功經驗下更願意使用。

透過極佳的口碑宣傳效應,使得達文西機器人手術幾乎已成高品質、高價位手術的代名詞。

更重要的是,達文西機器人高度的軟硬體整合再度拉開與後進者的距離。

IS 公司長期提供達文西機器人給醫師進行臨床測試和研究,透過累積大量的數據並統一紀錄於雲端系統上,進而改良機器設計與完善使用體驗,此外,數據反映出所有出售的達文西手術機器人的活動紀錄,甚至於耗材的使用狀況、客戶動向,IS公司更能藉此瞭解市場需求狀況,以調整商業模式。

台灣廠商的機會在哪?

達文西機器人帶來的商業潛力已讓無論是科技業或是醫療產業都亟欲投入研發,期盼能在駐足這個市場,然而可惜的是,即使台灣的精密製造水平在全球已相當卓越,仍然難以在手術機器人市場分一杯羹。

達文西機器人創造的毛利率高達 70%,正是由於其最為精密的核心零件,甚至專屬的耗材都未委外代工,保密度極高,台廠至今沒有切入的良機。此外,從達文西機器人強大的軟體駕馭硬體特性來看,台灣若想切入這塊市場,勢必需要跳脫傳統的製造業思維,在開發產品時兼顧軟體技術的重要性,以臨床需求為導向的開發,才有機會在未來醫材市場更大的商機。

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(首圖來源:By Cmglee (Own work) [CC BY-SA 3.0 or GFDL], via Wikimedia Commons

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