文|動脈網
作為全球商業化最成功的手術機器人公司，直觀外科擁有被稱為“上帝之手”的達芬奇手術機器人，憑借著數千項專利，壟斷全球腔鏡手術機器人市場近20年。營收從2000年的0.27億美元增長至2021年的57.1億美元，股價曾一度飆漲184倍，亮眼的增長一度讓投資者趨之若鶩。
然而，2022年以來，直觀外科遭遇到發展瓶頸，股價從360美元的高點滑落至最低180美元。盡管第三季度的業績開始回暖，但市場對于其未來發展仍有分歧。作為手術機器人細分市場的頭部企業，直觀外科對于現狀有著深刻的認識，并用對外投資的方式做出了相應的布局?；蛟S我們能從這些投資上看到直觀外科對于未來手術機器人這條細分賽道的一些思考。
優等生的中年危機
股價在一定程度上反映了一家公司的經營情況，直觀外科也不例外。
2000年6月，直觀外科初登納斯達克。彼時，市場對這個公司仍持有諸多疑慮，加之隨后兩年專利訴訟官司纏身，股價也一直持續下行。在2003年，平均股價僅為1.56美元，遠低于2.69美元的發行價。到了2021年，直觀外科的股價最高達到365美元，市值超700億美元。也就是說，如果有人在2003年花156美元購置100股，18年后賣掉，這筆資金將搖身一變為36000美元。
直觀外科股價走勢
然而到了2022年，直觀外科股價一度下探至180美元，比起巔峰期直接腰斬，這一切都源于增長放緩。
在經歷過一段時間的爆發式增長后，一家創新企業在原有市場趨于飽和的情況下，銷售放緩是不可避免的。
早在2019年，投行Piper Jaffray對美國1912家醫院和7312名醫生使用達芬奇系統的數據進行調研后發現，71%擁有至少1000張床位的醫院都已經使用了達芬奇機器人手術系統?！皬南麡O的角度看，直觀外科在中大型醫院的滲透已經足夠充分，想增加銷售將變得更加困難，”Piper Jaffray在其報告中寫道。
之后的經營狀況似乎也開始印證了Piper Jaffray的報告。從2020年第四季度開始，直觀外科的銷售開始放緩，當季僅售出326臺系統，其中有一半是客戶的以舊換新，多年來的高增速開始放緩。
與此同時，直觀外科引以為傲的器材+耗材商業模式開始受到市場質疑，直觀外科在歐美市場推出了“延長使用計劃”，將部分常用器械的使用次數從之前的10次提高到12～18次。這樣一來，雖然醫院節約了使用成本，但卻影響了直觀外科的營收。
另一方面，之前節節推高的股價誘使各路資本不斷入局，手術機器人這條細分賽道迎來了眾多玩家。像美敦力的Hugo機器人用于泌尿科和婦科手術，強生也以34億美元收購了Auris Health參與競爭。
而在中國市場，也有眾多企業準備挑戰達芬奇這個王者。微創機器人與威高手術機器人的名字還在2021年直觀外科年報中，以競爭對手的名義出現。
對直觀外科來說，來自各方面的競爭不得不促使它思考未來的布局。作為行業龍頭企業，已經搭建起了一套生態系統，如何讓這套生態系統更加豐富從而迎接未來的挑戰是直觀外科接下來要做的事情。為此，它成立了風險投資部門Intuitive Ventures，在研究他們如何布局之前，我們要先捋一捋直觀外科的現狀。
達芬奇的護城河正在消失
作為直觀外科的核心產品，達芬奇出現的時機以及它的商業模式在這里不多贅述，我們僅從直觀外科圍繞手術機器人核心技術的專利布局進行分析。截至2021年底，直觀外科共有約4200項授權專利和2100項專利申請。
這些專利在很大程度上決定了其手術機器人的產品力。盡管一款產品的商業化能力包括定價、銷售、售后、醫保和國際化等方面，但核心競爭力還是突出的產品力，包括臨床比較、產品更迭、適應癥開發的能力。
直觀外科專利分類，數據源于CNABS、CNTXT等專利數據庫
直觀外科公司在手術機器人領域的專利主要集中在腔鏡手術機器人這一領域。通過直觀外科公司在此領域的約1400件專利申請進行大致分類，可以看到直觀外科公司圍繞其核心技術在患者平臺系統、醫生平臺系統以及圖像系統三個主要分支均進行了全面的布局。其中，圍繞作用對象的患者平臺系統是該公司的研發重點，專利申請占比為56%。
患者平臺系統主要分為機械臂和手術器械（即末端執行器）兩個分支，直觀外科在手術器械與機械臂這兩個分支的專利布局較為均衡。其中，專利布局更多的手術器械分支，主要涉及手術器械設計、手術器械識別和接合、以及手術器械關節自由度等。
醫生平臺是醫生的操作端，醫生通過醫生平臺的輸入設備實現對患者平臺手術器械的遙控，直觀外科在醫生平臺分支的專利布局主要涉及輸入裝置（如手柄、踏板）的設計改進以提高操控的靈活性、舒適性及安全性，通過提供觸覺反饋來增強醫生操作的手感以實現操控的精確性等。
此外，手術機器人系統中還有一個關鍵的構成要素就是圖像系統。它能提供三維可見光圖像的雙通道視頻捕獲和顯示能力，為外科醫生提供立體視圖。直觀外科在圖像系統方面的專利布局主要涉及成像手段、用戶界面的設計以便于醫生對信息的獲取及交互處理。
除了硬件，達芬奇配套的軟件也不能忽視。隨著達芬奇機器人的4次升級，這套軟件也進化到了Da Vinci OS4。除了負責三套模塊之間的通信外，這套軟件還提供模擬訓練功能，使醫生能熟練使用。此外，Da Vinci OS4還提供了手術過程中需要做決策時的輔助信息，進而在手術過程中更好地輔助醫生。
從專利角度而言，直觀外科作為手術機器人產業的先行者，利用其原研優勢，圍繞自身技術、產品對相關專利進行了全面布局，構建了強大的自我專利保護網。然而，根據美國法律，專利有效期為20年，直觀外科的專利從2017年開始將逐步失效。未來隨著達芬奇機器人核心專利的逐步過期，將給更多的機器人賽道入場者提供發展機遇與技術借鑒，但達芬奇自身該如何構建新的護城河呢？
產品組合顯單薄
從產品組合的角度來看，直觀外科的主要產品有腹腔鏡手術機器人達芬奇、經自然腔道手術機器人Ion。其中Ion系統于2019年2月份獲得了FDA認證，用于肺內深處的微創活檢。
只是在這個領域，Ion系統并非像達芬奇那般具有先發優勢。無論是強生以57.5億美元收購用于肺癌穿刺的機器人系統Monarch，還是奧林巴斯以3.4億美元收購介入肺科治療公司Veran Medical Technologies，都是直覺外科的競爭對手。
Ion和它的競爭對手，圖源堃博醫療招股書
從堃博醫療2021年的招股書我們也可以看到，這個領域競爭相當激烈。即便在國內，Ion系統通過國家藥品監督管理局審評，獲準進入創新醫療器械特別審查程序，但已有包括堃博醫療、朗合醫療、微創機器人、精鋒醫療、朗開醫療、普利醫療、巧捷力醫療機器人等多家企業在研發相關產品，未來的市場格局尚不明確。
雖然達芬奇手術機器人的適應癥范圍較廣，從普外科、婦產科、心胸外科到頭頸外科都能使用，但Ion作為公司的第二款產品，尚無法達到達芬奇的高度。從產品布局的角度而言，這樣的組合稍顯單薄，特別是將眼光向前，站在未來的角度看，直觀外科的產品似乎還差了些什么。
醫療機器人自動化分級，源自《Medical robotics—Regulatory, ethical, and legal considerations for increasing levels of autonomy》
《Science》雜志子刊《Science Robotics》曾經刊登過一篇文章《Medical robotics—Regulatory, ethical, and legal considerations for increasing levels of autonomy》，文章著重思考了醫療機器人自動化分級到問題，并定義了6種醫療機器人自動化程度。從趨勢來說，手術機器人也在朝自動化、智能化，減少醫生手動操作的路徑上發展。
目前，只有少數手術機器人達到了自動化1級的程度，而達芬奇還停留在0級上。隨著技術和人工智能的進步，手術機器人的智能化被賦予了更多的期待。自動化2級的手術機器人正成為眾多科研團隊攻克的目標。如美國約翰斯·霍普金斯大學和美國國立兒童醫院聯合開發了一種監督式的自主軟組織手術機器人，它可在醫生指出需要縫合的位置自主進行縫合，醫生也可在必要時進行干預。
盡管手術機器人的終極目標是從輔助角色到主要操作者，但路要一步步地走。立足當下，手術機器人要將術前、術中的影像相融合，以進一步提高手術精準程度，同時結合現實增強可視化技術，讓醫生在形狀、位置、觸覺等多傳感信息的反饋融合下，實現精準定位操控，更方便地完成手術。同時還要展望未來，為之后的發展打下基礎，以人工智能為核心，憑借醫學圖像和病歷大數據積累、建立機器自動學習模型，構建數字生態。
建立在這樣的行業發展基調上，我們就更容易理解直觀外科的投資布局。
直覺外科的投資布局
作為行業領跑者，直觀外科的投資在明星產品達芬奇的光環籠罩下，不容易看出其意圖。但如果將視線放在競爭者的身上來看，或許有不一樣的發現。
強生介入手術機器人領域的時間并不久，但通過并購投資布局已初步形成。比如通過收購直觀外科創始人之一的Frederic Moll博士創立的Auris Health，獲得肺部手術機器人；收購法國公司Orthotaxy，使用其技術開發出VELYS骨科手術機器人；以及正在開發的Ottava腹腔鏡手術機器人。
強生在手術機器人領域的主要布局，源自公開信息
這其中，最能體現強生對于手術機器人布局的，莫過于VELYS平臺。除了原有技術，強生還通過不斷收購來拓展適應癥，從膝關節置換，到髖關節手術、人工球窩以及JointPoint的骨盆手術導航軟件，這一系列產品構成了強生骨科手術生態。
當然，還少不了強生從谷歌生命科學部門Verily收購來的Verb Surgical所提供的數據技術能力，有了它，強生可以圍繞術前、術中和術后整個治療周期之中的數據分析與監測，打造全方位的手術平臺而不是僅僅局限在手術室中。并且，這套數據系統不僅僅應用在VELYS平臺中，也將整合在未來的Ottava系統上。
我們可以看到強生在手術機器人領域呈現出以數據驅動、整合多種方案打造通用化平臺的戰略，同時在研發端探索前沿設備。有了強生作為參考，我們或許可以更容易地看懂直觀外科的投資選擇。從直觀外科的投資來看，對于數據的應用在未來將成為手術機器人不可或缺的存在，7筆投資中的4筆投資都是圍繞著數據應用進行的。
直觀外科的投資矩陣
● Optellum
Optellum是一家位于英國牛津的人工智能醫療技術公司，專注于搭建針對早期肺癌診斷的人工智能平臺。這個平臺主要用于肺癌管理的人工智能臨床決策支持，可以幫助醫生識別和跟蹤高危患者并輔助診斷，以便患者可以更快地開展治療。它是第一家也是唯一一家因其軟件平臺Virtual Nodule Clinic而獲得FDA許可、歐盟的CE-MDR和英國UKCA的公司。
● KelaHealth
KelaHealth致力于打造一個外科智能平臺，在圍手術期內針對患者在手術中的九類主要并發癥進行風險預測和干預措施推薦，以提高手術護理和臨床操作質量。KelaHealth平臺模型基于大數據來開發，并能針對醫院的不同需求進行量身定制。
● Flywheel
Flywheel是一個用于醫學影像和相關數據的生物醫學研究數據平臺，它自動獲取、分類和分析多種渠道的數據，包括放射醫學影像、數字病理學項目和電子健康病歷和診斷測試等，最后形成可以即用的標準數據，以便研發人員使用。過去，人們要花大量精力在查找、策劃和組織數據上，費時費力還容易出錯，Flywheel的出現提高了數據利用的效率。
● MedCrypt
MedCrypt是一家為醫療設備提供數據安全服務的公司。該公司基于SaaS的醫療設備數據保護系統可以防止黑客對醫療設備進行攻擊，避免未經授權的訪問。這套系統能兼容眾多醫療器械，如醫療成像設備、心臟起搏器、手術機器人等。
對于直觀外科來說，有超過一半的投資都用在了數字生態建設上。這也在某種程度上預示著這家行業龍頭對于未來發展的一種判斷。無論是希望Optellum的技術拓展自身Ion機器人系統的競爭力，還是能在患者整個圍手術期內發揮作用的KelaHealth，抑或是借助Flywheel的能力深挖醫學影像的價值。直觀外科都希望將來打造一個能在術前、術中和術后都能發揮作用的手術平臺，而非一個單純的手術工具。
除了建立數字生態，直觀外科還對聚焦的治療方案很有興趣。例如手術是大多數實體瘤患者的標準治療方式，但超過40%的患者在術后5年內復發，而復發和轉移占癌癥相關死亡的90%，這與手術引起的免疫抑制有關。直觀外科投資的SURGE正在開發可直接注射到腫瘤切除部位的免疫療法（術中免疫療法），將機體對手術的反應從免疫抑制重編程為免疫刺激，可觸發患者的免疫系統破壞局部和遠端殘留癌細胞，減少復發，提高生存率。也就是說，在將來的某個時刻，手術機器人并不止是單純地切除腫瘤，還會在手術實施過程中進行免疫療法。
而投資Neocis，則是將目標瞄向了牙科領域。Neocis研發的Yomi，是牙科領域第一個，也是唯一一個獲FDA批準的手術機器人系統，自推出以來，Yomi機器人已用于超過20000個植入物手術和近1000個全牙弓修復手術。
值得一提的是，Neocis的軟件產品YomiPlan Go獲得了FDA 510(k)許可，它是一種基于軟件的工作流程，使患者的解剖結構可視化，醫生使用鉆頭設置植入物的理想位置和角度，然后在機器人引導下進行手術。YomiPlan Go模式下，臨床醫生進行手術規劃時不需要CT掃描，簡化了手術準備流程。對醫生而言，快速靈活的工作流程類似于徒手手術，但有了機器人輔助，手術的精度得以保證。
在美國這樣一個適合牙科發展的肥沃土壤上，口腔醫療服務市場規模超1500億美元，有接近2/3的人口擁有一定程度的牙科保險，可見蛋糕之大。Neocis瞄準了牙科機器人這一需求旺盛卻又鮮有人涉足的領域，前景值得期待?；蛟S直觀外科在Neocis身上，看到了當年的自己。
寫在最后
總的來說，靠技術發家的直觀外科，希望自己站在技術變革的最前沿，并且不限于手術機器人領域，包括預防疾病、甚至不需要外科手術的治療方式，都有所關注。當然，從這一年多的投資來看，直觀外科最關注的仍然是未來能夠融入自身現有生態的醫療設備和數字工具。
其實不只是直觀外科，他的競爭對手美敦力、強生醫療們同樣如此。未來十年，可能是各種醫療技術融合發展的十年，數字工具、生物技術和醫療設備會出現交叉點。盡管必須考慮產品注冊、醫保報銷、政策監管這些現實因素，但技術高度融合的新型設備上市，并非遙不可及。誰能提前布局，具有跨技術領域運營和整合的能力，誰就能收獲融合的價值。