登入/註冊

炳碩生醫達文西系統進化 脊椎手術掀機器人革命2023-06-13

來源:經濟日報/記者謝柏宏

今年3月30日,炳碩生醫營運總部正式落腳在竹北生醫園區,在這一天的營運總部啟用典禮上,台杉投資董事長吳榮義、國家發展基金組長曾美幸、北醫附醫神經外科主任羅文政、秀傳醫院中部院區總院長黃士維等數十位貴賓都親到現場,共同見證炳碩生醫邁向新里程碑。

成立於2016年7月的炳碩生醫,是國內第一家鎖定脊椎手術的機器人開發公司。公司成立七年間,炳碩開發的「君凱捷複合手術導航系統」,先在去年3月獲得衛福部食藥署(TFDA)核准;去年8月,再以「金榫手術導航機器人輔助系統」通過美國食品藥物管理局(FDA)510(k)審查及台灣衛福部食藥署 (TFDA) 醫療器材查驗登記核准。

炳碩生醫創辦人暨執行長莊學誠說明,公司創立緣起,主要是站在「達文西手術系統」(da Vinci Surgical System)基礎上,延伸手術輔助機器人尚未充分發揮的骨科手術市場,希望開創出新藍海。

提到「達文西手術系統」,全世界包括台灣的外科手術室都知道這項產品的背景,這是由美國醫療器材商Intuitive Surgical在1999年推出的微創手術輔助機器人,全球銷售已超過5,600套,並在全球完成超過1,000萬例以上的手術。隨著2018年達文西手術系統第一批專利保護陸續到期,國際各大醫材大廠透過自主研發或併購,想進軍達文西手術系統尚未涵蓋的手術領域。

莊學誠說,「達文西手術系統」在開刀房的應用主要是針對人體的軟組織領域,但在人體骨骼這種硬組織領域,目前全世界尚未看見像達文西這樣普及的產品。他強調:「炳碩生醫就是希望在硬組織手術領域,開創出新的藍海市場」。

莊學誠評估,「達文西手術系統」發展至今20年,市場滲透率仍然很低,即使以機器人來進行骨科手術,在全球市場的滲透率也遠遠小於1%。炳碩生醫在進軍骨科手術市場時,則是先選擇脊椎手術。他說明,全球有脊椎病變人口達到20億人以上,隨著人口高齡化時代來臨,預期數字還會持續增加。

瞄準硬組織 搶高齡化商機

不過,雖然每年脊椎病變人口持續成長,但是受到醫療手術進步有限的影響,人們普遍對於接受脊椎手術的意願並不普及。 莊學誠認為,人只要老了,脊椎就會有病痛,很多長輩害怕脊椎開刀失敗,寧可選擇強忍痛苦,結果造成長輩因失能而臥床的問題嚴重,也影響老年生活的品質和尊嚴,造成醫療資源的嚴重負擔。

他估計,目前全世界每年接受手術人口不到1,000萬人,在台灣也僅有10幾萬例,「台灣現有的脊椎手術幾乎都以由外科醫師人工進行,僅有少數自國外導入的機器人輔助手術正開始起步。」

不過,站在國際大廠角色來看,相關市場後續發展潛力相當龐大。市場研究機構Frost & Sullivan預測,全球骨科及神經外科手術機器人的市場規模,將由2020年的13.9億美元,成長到2026年的46.9億美元。在國際上也有不少手術機器人公司的併購動向,例如史賽克(Stryker)與美敦力(Medtronic)等國際醫材大廠,近年皆以超過16億美元,分別高價收購Mako及Mazor,將硬組織手術機器人技術納入麾下。

減少感染率 開大刀也不怕

莊學誠表示,炳碩透過手術機器人的精密器械加上醫學導航,能夠提供即時影像資訊,協助醫師以更高精準度、穩定性和靈活性,執行複雜微創手術。「這不僅大幅減少醫生在手術中的輻射量,同時讓病患降低輸血量、減少感染率、縮短術後復元時間,也能讓許多原本不適合「開大刀」的長輩受惠,從長期忍痛、吃藥、洗腎、臥床的惡性循環中解放。」

隨著炳碩生醫在脊椎微創手術機器人的開發上逐步展現成果,公司理念也獲得國發基金、台杉投資和國際Translink Capital的支持。

竹北生醫園區營運總部成立後,炳碩生醫在此除了擁有展示中心之外,並完成第二階段的新廠建設,預計年底通過認證後進入試量產階段,未來產量將可滿足全球手術機器人需求;至於原本位在台北市的廠區將打造為炳碩生醫的研發中心,則是以滿足國內市場需求為主。

莊學誠說,繼脊椎微創手術機器人之後,炳碩下一步將搶攻全球骨科、神經外科手術機器人數十億美元商機,展現台灣醫療科技硬實力。

炳碩生醫莊學誠接力 把技術變現

炳碩生醫是國內唯一脊椎手術的機器人開發公司,從公司創立之前到今天,背後的技術發展來自多年專業積累,並由多位專家以接力方式持續精進,終於有機會在脊椎手術機器人市場上,與國際公司一較高下。

炳碩生醫的核心技術,最早源自英國帝國理工學院榮譽教授Brian Davies,他鑽研手術機器人技術超過30年,曾經創辦的Acrobot公司,2010年被Mako購併,Mako又在2013年被骨材大廠Stryker併購,足見他在手術機器人業界的地位。

Brian Davies有一位來自台灣的學生,現任台大生物機電工程學系副教授顏炳郎,同樣鑽研醫療機器人迄今20年。在顏炳郎回到台灣並開始在大學任教時,曾經向科技部申請育苗計畫,並獲得1,300萬元的經費補助。不過科技部的育苗計畫有一項要求,必須將研究成果實現商業化。

2015年,顏炳郎找到自己清華大學動力機械系同學莊學誠,請他接棒骨科機器人後續產業發展任務。莊學誠原本在寶成工業集團工作,也曾經在元太科技、瀚宇彩晶、台盛光電工作多年,他評估後認為,台灣醫療強、機械也強,很有發展機會,尤其當全球骨科機器人產業還有一大片藍海等待去開發,台灣兼具人才、政策鼓勵,具競爭優勢。

莊學誠看到自己老同學顏炳郎投入機器人研究多年,對於將控制系統應用於臨床已有一定把握;另一方面,顏炳郎師承帝國理工學院榮譽教授Brian Davies,又是全世界最權威的醫療機器人開發專家。在老同學邀請下,加上對醫療有憧憬,莊學誠沒猶豫太久,便接下炳碩生醫執行長重任。

炳碩生醫高精準導航 醫師神隊友

炳碩生醫現有兩大自主研發的產品,一項為「君凱捷複合手術導航系統」,另外一項是「金榫手術導航機器人輔助系統」,兩項產品去年先後取得台灣上市許可,正陸續導入台灣醫療院所進行臨床試驗。

炳碩生醫的「金榫手術導航機器人輔助系統」,原名「脊椎微創手術機器人」,炳碩生醫執行長莊學誠表示,這項產品主要針對腰椎植釘手術,目前也是全球唯一將機器手結構應用於硬組織的機器人產品。

「金榫手術導航機器人輔助系統」結合「診斷判讀」、「即時導航」、「微型機器手」三大核心技術,其獨步全球的專利並聯式機器手設計,配合高精度的導航系統即時追蹤,協助醫師精確完成脊椎融合手術。未來產品功能將涵蓋更多脊椎手術適應症,如減壓手術等。

另外,「金榫手術導航機器人輔助系統」擁有獨特的機器手設計、3D醫學影像模型重建、術中即時路徑規劃以及多重安全機制等功能,醫師可以根據適應症及手術程序更換不同的手術器械,隨著研發量能持續增加,金榫手術導航機器人輔助系統將能針對不同適應症提出解決方案。

至於「君凱捷複合手術導航系統」是一套從術前規劃、術中註冊到影像導引的高精度導航系統,這項產品可運用演算法處理3D影像,進行3D醫學影像重建、註冊定位、術中規劃,提供高精準度醫學影像導航。專屬複合式手術房(Hybrid OR)設計,有效整合既有設備,活用醫療設備資源。

另外,莊學誠表示,脊椎手術可分為融合植釘、減壓手術、骨水泥成形等三種類型,炳碩現有的機器人產品是專攻植釘手術,已實現98%的高精準度與高靈活性,可大幅降低醫師與患者在手術中的輻射量。

炳碩接續開發的第二代產品以減壓手術為主要發展目標,憑藉獨特的機器手設計技術優勢,有機會搶先卡位龐大脊椎手術市場。

莊學誠認為,台灣是全球手術機器人應用最廣泛的市場之一,如果能有效將炳碩的第一代產品扎根本土市場,對於推向國際市場將有加分效果。因此,公司將積極推廣用於全台重點醫學中心與地區醫院,目標未來三年內服務國內五成醫學中心,同時透過合資、授權或策略聯盟等方式進軍美國、歐洲、大陸及東南亞等。