工业和信息化部、国家卫生健康委、国家发展改革委、科技部、财政部、国务院国资委、市场监管总局、国家医保局、国家中医药局、国家药监局等十部门联合印发《“十四五”医疗装备产业发展规划》(以下简称《规划》),就进一步推动我国医疗装备产业发展做出了全面部署,明确提出了“十四五”时期的发展路径、主要目标、重点任务和保障措施,对新时期我国推进医疗装备产业高质量发展,支撑健康中国和制造强国战略实施具有重要意义。
笔者结合多年来在医疗装备领域医工交叉协同创新的经验,谈几点对规划关于“加强原创性引领性医疗装备攻关、加强临床应用创新研究、加快智能医疗装备发展,提升有效供给能力”的认识。
一、医工协同创新驱动医疗装备研发
现代医学的发展离不开工程技术和装备的推动,现代医学从诊断、治疗到康复,都越来越依赖先进医疗装备的加持,而工程技术本身的发展和进步,使得创新医疗装备不断涌现,为医生提供更丰富更多维度的医学数据、更精准更安全的治疗手段、更个性化更高效的康复效果。因此“医工结合”协同创新,已经成为推动现代医疗装备发展的底层逻辑。“医学+工科”、“医生+工程师”、“医院+工业”等多维度医工协同创新模式逐步建立。
“十四五”时期,我国已开始从“中国制造”向“中国创造”转变,从“科技大国”向“科技强国”发展。未来的医疗科技领域将伴随医学与工程技术的结合而向前发展。尤其在创新医疗装备研发过程中,更需要坚持医工协同,强化临床需求与创新技术双轮驱动。需要鼓励医疗机构、科研机构、生产企业协同创新资源,积极探索新型合作模式,构建研发生产与推广应用相互促进的循环发展创新机制,研发更多更好具有自主知识产权的原创性引领性医疗装备,依靠创新智能的医疗装备来弥合我国不同地区间医疗资源的巨大差距,提升我国整体医疗服务的可及性和均质化程度。
全球范围内对医工结合的探索已有数十年。从20世纪70年代开始,世界顶尖研究型大学如哈佛大学、斯坦福大学、普林斯顿大学等纷纷投入巨资开展医工结合学科研究,先后成立交叉学科研究所或研究中心。20世纪80年代末,我国医工结合探索开始兴起,在新一轮高等院校体制改革下,综合性大学或理工科大学的工程专业与独立设置的医科类院校合并,促成了非医科院校和医科类院校的强强联合。进入21世纪以来,医工交叉成为学术界发展的重要战略方向,清华大学、北京大学、上海交通大学、北京航空航天大学等均建立了以医工结合为特征的交叉学科研究实体,推动了医工交叉研究的快速发展。
几十年来,全球的医工结合实践已在医疗装备领域取得一系列突破性成果。冷冻电镜、基因测序、分子影像等技术的应用使医学研究的深度有了质的飞跃;手术机器人、质子重离子等创新装备为临床疾病治疗提供了新的手段;5G、云计算、大数据等技术催生了数字医疗的迅速发展。纵观现代医疗技术的发展,从基础研究到转化研究;从临床治疗到卫生保健;从生物信息学的进步到医疗装备的开发;从生物电磁学到器官水平上的成像;从基因图谱到康复医学等,无不彰显医学与工程学科相互交叉、融合、渗透的必要性。
当前,要加快促进我国医疗高端装备的高质量、可持续发展,很重要的一条就是要继续加深医学与工程学科的交叉融合。应该鼓励探索理工科与医科高校、医疗机构、科研院所以及行业企业的多层次、多维度创新合作模式;同时加强 “医工交叉”特色人才培养,加快“医+X”复合型高层次医学人才、工程技术人才的培养。只有当中国拥有一大批既懂医、又懂工的复合人才,我国的创新医疗装备产业发展才有了持续不竭的动力。
二、加强原创性引领性医疗装备攻关
“要加强原创性、引领性科技攻关,坚决打赢关键核心技术攻坚战。”在中国科学技术协会第十次全国代表大会上,习近平总书记发表重要讲话强调,科技攻关要坚持问题导向,奔着最紧急、最紧迫的问题去,从国家急迫需要和长远需求出发。
自2017年习近平总书记在党的十九大报告中首次提出“健康中国”战略以来,全民健康被提升到了国家战略的高度,提升我国的医疗服务总体水平,也已经成为新时代发展中最重要、最迫切的问题之一。
我国医疗资源呈现总体不足,分布严重不均的问题。优质医疗资源非常集中地分布在一线大城市中。要改善医疗资源分布的问题,最有效的办法是依靠创新智能的医疗装备,降低医疗服务过程中对专家经验的严重依赖,使得对于常见、多发疾病的诊断可以更容易流程化、标准化、规范化。本次《规划》明确指出要“加强原创性引领性医疗装备攻关”,其中很重要的一方面是要加强智能化医疗装备的发展,通过将少数专家的经验、手法,利用智能化的装备转化为可以普及的医疗服务,才能从根本上解决医疗资源的可及性和均质性问题。
手术机器人作为最具代表性的高端医疗装备,在我国就走出了一条具有特色的发展道路。比如我国自主研发的骨科手术机器人,就是北京航空航天大学和北京积水潭医院医工协同创新转化的成果,后来由天智航公司完成产业转化,也使该公司成为国内手术机器人领域的首家上市公司。目前该机器人已经在我国上百家医院装机应用,推动了微创骨科技术在更大范围的应用普及。
同为北京航空航天大学科技成果转化成果,北京罗森博特自主研发的骨折复位机器人向骨盆骨折闭合复位这一世界难题迈出了开创性的一步,完成了国际首个机器人辅助骨盆骨折闭合复位的科研临床试验(22例),闭合复位优良率高达95%,远高于传统手术。标志着我国在骨科手术机器人发展方面已经达到了国际领先的水平。
在内窥镜手术机器人发展方面,经过十多年的研发攻关和产品开发,2021年威高的“妙手”机器人获得了国内首张注册证,另外多家公司的产品也已经陆续进入注册临床阶段。
手术机器人作为目前国内医疗装备产业发展最热的赛道之一,吸引了大量的优秀人才创新创业,大量的风投资金也纷纷入场。仔细观察这一领域的创业公司,不难发现主流公司的创始团队均有扎实的研发技术积累、良好的学术背景和强大的医工交叉创新团队。这也是目前典型的原创医疗装备的开发模式:依托多年学术技术积累,通过医工协同创新,在资本的加持下快速完成成果转化,实现产业落地。
相信未来中国在综合国力不断提升的大背景下,随着现代制造、新一代信息、人工智能、前沿生物等技术与医疗装备技术跨学科、跨领域交融发展提速,将促进我国原创医疗装备产品不断涌现,构建面向全人群、全方位、全生命周期的新型医疗装备发展体系,使我国原创性引领性医疗装备始终处于国际“领跑”阶段。