Роботохирургия – цифровая технология, спасающая жизни

Аннотация

Обоснование. Статья посвящена изучению развития роботохирургии как революционной технологии лечения в мире и в России. В статье раскрывается суть и преимущества хирургического лечения с применением роботов. Фактические данные говорят о недостаточном росте мирового рынка роботохирургии, сегментации по странам (в пользу высокоразвитых стран) и монополизации.

Материалы и методы. Материалы представлены в тезисном виде с инфографикой, давая полное представление об основных аспектах.

Результаты и обсуждение. Анализ данных позволил выявить основные тенденции и проблемы рынка роботических технологий в хирургии. Ключевой вопрос – различие между количеством операций, возможных к выполнению в роботохирургической технологии, и фактическим их количеством. По результатам анализа сформированы перспективные направления и задачи для развития роботохирургии и возможные подходы к их реализации. Обсуждаются возможности обучения врачей, перспективы разрабатываемого российского робот-ассистирующего комплекса, а также парадоксальная ситуация в мировой роботохирургии. Парадокс в том, что на фоне малой освоенности рынка, растущего количества разработок и исследований в области робот-ассистированной хирургии, ее доказанной лечебной эффективности и потребности в ней со стороны населения и хирургического сообщества есть проблемы, которые не смогут быть решены в ближайшие 5– 10 лет. С фокусом на абдоминальную область это: высокая стоимость; ограниченный функционал робота; нехватка квалифицированных врачей, проблемы обучения; невыгодность внедрения роботохирургии для клиник (в бизнес-аспекте). Развитие и внедрение существующих российских разработок может значительно повысить доступность и качество медицинской помощи, сильно продвинуть в реализации некоторые проекты в области здравоохранения. При этом Москва может инициировать развитие роботохирургии в стране и в мире.

Заключение. Важно, чтобы новые хирургические роботы вписывались в систему здравоохранения, особенно по стоимости, и делали большое количество операций, окупая затраты. В первую очередь для этого необходима разработка и запуск государственной программы «Роботохирургия».

Ключевые слова: ассистирующая хирургия; роботохирургия; хирургия абдоминальной области; мехатроника; цифровая медицина; роботохирургические техники и технологии; роботохиругический инструмент.

Для цитирования: Шептунов С. А., Васильев А. О., Колонтарев К. Б., Нахушев Р. С., Пушкарь Д. Ю. Роботохирургия – цифровая технология, спасающая жизни // Здоровье мегаполиса. 2020; т. 1, № 1:60-71. ttps://doi. org/10.47619/2713-2617.zm.2020.v1i1;60-71

Введение

Запросы современного общества и угрозы пандемии требуют принципиально новых технологий лечения. Использование роботов в медицине – роботохирургия – направление, предоставляющее такие технологии. Роботохирургия как новое направление в хирургии, доказавшее высокую медицинскую эффективность, активно развивается и внедряется в клиниках мира. Многие страны имеют государственные программы, стимулирующие внедрение роботохирургии, создаются специальные институты и центры развития, формируется международная кооперация. В то же время роботохирургия смогла освоить только малую часть рынка. Это связано со значительными проблемами. Российские разработчики достигли успехов в комплексном решении этих проблем и имеют международные приоритеты. Москва может стать городом, который инициирует развитие роботохирургии в стране, а в последующем и в мире [1, 2].

Состояние и основные итоги развития роботохирургии на современном этапе в России и в мире

Наиболее значимые вызовы для российского здравоохранения сформулированы поручениями Президента РФ:

• Повышение продолжительности и качества жизни населения РФ;
• Повышение доступности и качества медицинской помощи.

В рамках реализации поставленных целей инициированы такие проекты, как: «Цифровая экономика», «Здравоохранение», «Борьба с онкологическими заболеваниями».

Роботохирургия – уже доказавшая свою эффективность технология оперативного лечения, которая может решить большой объем задач и помочь реализовать вышеуказанные проекты, особенно на фоне борьбы с пандемией.

Роботохирургия: суть, основные достижения и преимущества [3–6]

Роботохирургия – переход на следующий уровень развития лапароскопии на основе новых принципов дистанционного взаимодействия хирурга с пациентом и новых роботохирургических технологий. Роботохиругия фактически совершила технологическую революцию – наиболее важными достижениями/победами которой являются [7]:

Роботохирургия принята мировым хирургическим сообществом и активно развивается. Кроме указанных достижений, внедрение роботохирургии позволяет получить значительные преимущества [1, 2] на всех уровнях организации хирургической помощи (табл. 1).

Таблица 1. Преимущества внедрения роботохируругии на всех уровнях организации хирургической помощи

Рынок роботохирургии: участники, показатели, тенденции и перспективы развития

Общие показатели развития роботохирургии

Развитие роботохирургии на сегодня подтверждается следующими фактами и цифрами:

• Рынок роботохирургии характеризуется как длительно динамично развивающийся, последние 8–10 лет он растет в среднем на 15–18 % в год;
• В 2017 г. мировой рынок составлял ~ 6 млрд $;
• Объем операций, выполняемых с использованием хирургического робота, увеличивается в год ~ на 18–21 %. В 2019 г. было выполнено около 1,2 млн роботохирургических операций во всем мире;
• Самым большим рынком роботохирургических услуг являются США;
• На российском рынке внедрено менее 50 роботов для различных областей хирургии;
• Объем операций за всю историю роботохирургии (с 2007 г.) в России составил ~ 17 000;
• По мнению экспертов, в ближайшее 3–5 лет роботохирургию ожидает стремительный рост;
• К 2021 г. роботохирургия станет стандартом медицинской помощи.

Фактическим монополистом на рынке роботохирургии является компания Intuitive, США. Официальные источники компании (www.intuitive.com) позволяют получить следующую статистическую информацию (рис. 2–6):

В 2019 г. были достигнуты следующие показатели:

• 1 200 000 операций выполнено с использованием хирургического робота;
• 1100 роботов da Vinci продано.

За весь период внедрения роботохирургии показатели составили:

• 7 200 000 операций выполнено с использованием хирургического робота;
• 5500 роботов da Vinci продано.

На рис. 5 показано соотношение внедрения роботов da Vinci по континентам.

Тенденции в развитии рынка обучения и симуляторов хирургических роботов [9]

Основные результаты программы обучения работе на роботе da Vinci:

3400 симуляторов используется для обучения;

17 000 часов обучения для хирургов в 2019 г.;

200 000 упражнений при обучении выполнено в 2019 г.;

32 800 врачей всего обучено на территории США;

19 800 врачей всего обучено вне территории США.

Расходы на ключевые элементы робота и сервисное обслуживание

По данным фирмы Intuitive, в 2019 г. были следующие цены на ключевые элементы робота da Vinci (рис. 6).

Основные характеристики российского рынка роботохирургии

• Выполнено ~16 500 операций за весь период внедрения роботохирургии (с 2007 г.);
• В 2019 г. выполнено 3769 роботохирургических операций;
• На 2020 г. в клиниках установлено 33 хирургических робота da Vinci;
• Операции выполняют 85 оперирующих хирургов.

Мнение пациентов

По проводимым международным исследованиям, имея выбор, предпочтение роботохирургии отдают 85 % пациентов. Российские ученые-медики подтверждают данные предпочтения и для российских пациентов.

Прогнозы развития роботохирургии

Прогнозы развития роботохирургии представлены на рис. 7.

Прогнозируются следующие ожидания:

• Глобальная база установленных хирургических роботов в 2030 г. увеличится более чем в 4,5 раза по сравнению с 2017 г.;
• Рост объема операций будет зависеть как от увеличения установленной базы, так и от увеличения использования – с 200 операций в год на 1 робота до 309 операций в 2030 г.;
• Ожидается, что региональная структура резко изменится, поскольку США потеряют свою долю рынка в общей установленной базе с 65 % в 2017 г. до 43 % в 2030 г.;
• Азиатский рынок займет 2-е место по установленной базе (28 %), поддерживаемый растущим объемом операций и появлением недорогих моделей хирургических роботов.

Перспективы развития роботохирургии в мире

Во всех экономически развитых странах проявляется заинтересованность и рост внедрения роботохирургических технологий. Более 80 фирм в мире работают в области роботохирургии. Хирургические роботы разрабатываются для операций на абдоминальной зоне (в том числе урология, гинекология), суставах и костях скелета, легких, зрительном аппарате, сердце и сосудах, головном мозге и нервных пучках [11, 12].

Соотношение между различными видами операций, выполняемых с использованием робота, приведено на рис. 8.

По направлению «роботохирургия» получено более 10 тыс. патентов.

Только в 2019 г. было опубликовано 2400 рецензируемых статей. За весь период внедрения роботохирургии опубликовано свыше 21 000 рецензируемых статей.

Компании затрачивают на разработку новых хирургических роботов сотни тысяч долларов. Российская Федерация не имеет программы развития роботохирургии и на государственном уровне не поддерживает разработку новых хирургических роботов.

Анализ состояния и перспектив развития роботохирургии

При внешнем положительном впечатлении от развития роботохирургии в мире, детальный анализ¹ позволит выявить и обратить внимание на следующие факты и обстоятельства.

Анализ данных по странам

• Европа, США и Япония имеют 93 % установленных роботических систем;
• На остальное мировое население в размере 6 млрд человек остается всего 7 % ~ 400 установленных роботических систем;
• Индия и Китай с населением в 2,7 млрд человек – всего 3 % ~ 170 установленных роботических систем.

Анализ данных по миру

• 296 млн операций проведено в мире в 2018 г., ежегодный прирост составил 5 %;
• 22–35 % из всего объема операций [13] могут быть выполнены малоинвазивной техникой, предпочтительно с использованием хирургического робота – итого минимум 65 млн операций потенциально могут быть выполнены с использованием хирургического робота;
• 982 000 роботических операций проведено в мире в 2018 г., что составляет 1,5 % от потенциально возможного количества роботохирургических операций (65 млн);
• ~ 4400 хирургических роботов в год в 2018 г. выполнили 982 000 операций, что позволяет определить, что робот, в среднем, в день выполняет 0,8 операций;
• В 2019 г. было выполнено ~ 1 200 000 операций при количестве подготовленных врачей ~ 52 600, эта статистика позволяет заключить, что один доктор в год делает ~ 23 операции, или 0,1 операцию в день.

Анализ данных по России

• 15 миллионов всех видов операций проведено в России в 2018 г., ежегодный прирост составил 3 %;
• 22–35 % из всего объема операций могут быть выполнены малоинвазивной техникой, предпочтительно с использованием хирургического робота – итого минимум 3,5 млн операций потенциально могут быть выполнены с использованием хирургического робота;
• 3769 роботических операций проведено в России в 2019 г., что составляет 0,1 % от потенциально возможного количества (3,5 млн);
• 33 хирургических робота в 2019 г. выполнили 3769 операций, что позволяет определить, что робот в среднем в день выполняет 0,45 операции;
• В 2019 г. было выполнено 3769 операций при количестве подготовленных врачей 85, эта статистика позволяет заключить, что один доктор в год делает ~ 44 операции, или 0,2 операции в день;
• Среднее количество (экспертно) операций, которые необходимо выполнить для получения квалифицированного опыта и сноровки при работе на хирургическом роботе, ~ 200 операций. При нерегулярных и от случая к случаю выполняемых операциях таких операций должно быть еще больше. При существующей статистике российский хирург только через 5 лет может «набить руку» и иметь должную квалификацию, при которой сокращается до допустимого риск травм для пациентов, время продолжительности операции; появляются навыки и моральный ценз для обучения молодых хирургов.

Анализ данных по США

• 35 млн всех видов операций проведено в США в 2018 г., ежегодный прирост составил 3–5 %;
• 22–35 % из всего объема операций могут быть выполнены малоинвазивной техникой, предпочтительно с использованием хирургического робота – минимум 7,7 млн операций потенциально могут быть выполнены с использованием хирургического робота;
• ~ 0,9 млн роботических операций проведено в США в 2019 г., что составляет 12 % от потенциально возможного количества (7,7 млн);
• 3581 хирургический робот в 2019 г. выполнил ~ 0,9 млн операций, что позволяет определить, что робот в среднем в день выполняет 1 операцию.

Анализ данных по миру в прогнозе развития

• По прогнозам ожидается в 2030 г. 5 млн операций на 20 000 инсталлированных роботах, что будет соответствовать загрузке ~ 1 операция в день на одном роботе;
• При темпе роста +5 % в год количество операций в мире в 2030 г. составит ~ 530 млн, из которых по лапароскопическому типу может быть выполнено минимум 120 млн. При этом 5,5 млн прогнозируемых операций составят ~5 % от возможного количества операций;
• При минимальном темпе роста + 3 % в год количество операций в США в 2030 г. составит ~ 48 млн, из которых по лапароскопическому типу может быть выполнено минимум 10 млн. При этом в прогнозируемых 5,5 млн операций в мире на долю США приходится ~50 % от возможного количества операций. Освоение роботохирургией рынка США составит в 2030 г. 26 %.

Выводы по результатам анализа

По данным 10th annual meeting Society of Robotic Surgery June 20–23, 2019 [13]

• Глобальное видение: болезнь не различает страну проживания, расу, возраст и состоятельность пациента. Если инновации и технологии не имеют доступного ценообразования, они не смогут помочь большинству пациентов. Современные технологии и техники должны быть доступны по всему миру, а не только в богатых странах;
• Необходимо создать новую, технологически совершенную систему, которая позволит совершить прорыв на фоне существующих роботических хирургических систем, оставаясь при этом недорогой, чтобы решить задачи гораздо большего числа пациентов по всему миру;
• Роботохирургия сегодня, с одной стороны, является более совершенным инструментом медицинской помощи населению, но, с другой стороны, в бизнес-аспекте и в аспекте ее внедрения в клиники – остается проблемной, плохо интегрируемой в системы здравоохранения многих стран технологией.

Выводы на основании анализа рынка

• Ключевой проблемой сегодня и в прогнозируемом экспертами будущем является различие между количеством операций, возможных к выполнению в роботохирургической технологии, и фактическим количеством выполняемых роботохирургических операций;
• Низкая загрузка хирургических роботов и низкая загрузка хирургов;
• Развитие роботохирургических технологий только в отдельных странах;
• Монополия на мировом рынке.

Выводы для развития российской Программы «Роботохирургия»

• Роботохирургия как новая технология активно внедряется в мире, эффективна и развивает хирургию, одобрена и принята хирургами, оценена и ожидаема пациентами;
• Роботохирургия реализует новые, ранее недоступные врачам хирургические приемы и техники, значительно обогащая хирургию, делая ее более комфортной, безопасной и эффективной для пациентов;
• Рынок мира и России для внедрения роботохирургических технологий практически не занят – свободен в объеме более 90 %;
• Прогнозы развития рынка на ближайшие 10 лет показывают, что на этом горизонте рынок практически остается вакантным;
• Существующие тренды и подходы к формированию и охвату мирового рынка недостаточно эффективны;
• Развитие программ внедрения роботохирургии на основе использования существующего оборудования (хирургических комплексов) и подходов, используемых современными участниками рынка и прежде всего монополиста – Intuitive, в нынешней их реализации – нецелесообразно.

Проблемы развития роботохирургии

Сложившаяся в роботохирургии во многом парадоксальная ситуация связана со многими проблемами, наиболее значимыми из которых являются [13]:

• Высокая стоимость операции;
• Ограниченный функционал хирургического робота;
• Нехватка квалифицированных (роботохирургическая компетенция) врачей, проблемы обучения [14];
• Клиникам не выгодно внедрять роботохирургию.

Исследования существующих на рынке и разрабатываемых хирургических роботов и анализ прогнозов развития роботохирургии до 2030 г., с фокусом на абдоминальную область, позволяют заключить, что проблемы не будут решены.

Заключения и результаты

Проведенный анализ позволяет отметить и заключить:

• Роботохирургия – революционная технология в медицине, способная обеспечить значительный рост качества медицинской помощи, внедрение которой позволит исполнить распоряжения Президента РФ и эффективно выполнить государственные программы «Здравоохранение», «Борьба с онкологическими заболеваниями», «Цифровая экономика» и др.;
• Необходима государственная Программа «Роботохирургия» для ликвидации отставания от развития мировой системы здравоохранения и стимулирующая внедрение роботохирургии в клиники России;
• Для реализации программы необходимы хирургические роботы, способные соответствовать российской системе здравоохранения, и прежде всего – по стоимости операций;
• Российские разработчики достигли успехов в комплексном решении проблем роботохирургии и имеют международные приоритеты. Москва может стать инициатором развития роботохирургии в городе, стране, а в последующем и в мире. Высокая готовность российской разработки позволяет сделать это уже сегодня.