【投资报告】磁控胶囊胃镜机器人的投资机会（下）
3.2.2 电磁体机器人控制系统 （奥林巴斯和西门子）
手持式磁铁比较吸引人的特点是方便使用、价格不贵。然而，2010年Ciuiti发表的论文，在猪的模型中证明，在运动精确度方面，机器人控制优于人工操作。
2010年，奥林巴斯最早和西门子合作时，使用的电磁体，用12个线圈，这个设备的形式在外观上与MRI相似，但是调动胶囊内镜的磁控制力小很多（传统MRI扫描所用磁控制力是该磁力的150-500倍）。该系统在足够大的工作体积内产生高达0.1T的磁通密度。
为了使传感器易于被磁性控制，其内部包含磁性材料。通过两个操纵杆进行磁力的精确调控，内科医生可以使胶囊到达三维空间里5个自由度的运动，包括X/Y/Z轴的直线运动，和水平旋转、垂直翻滚。
这款胶囊内镜包括2个图片传感器，医生看到的画面延迟于实时图片显示。
志愿者试验中，平均检查时间为30分钟；
奥林巴斯和西门子的研究者在2010到2015年间，一共进行了三个阶段的研究，论文给出了志愿者试验中的检查效果。并提出还需要进一步改进导航和控制方法。
研究者分析，患者体位的改变以便于巡航胶囊内镜的检查，所以过程不只是依靠磁控操作完成的。再次，在胃塌陷的部位观察胃底、胃角对于磁控胶囊来讲依然是挑战。另外，在几个别的病例中，胃壁较强的顺行或逆行收缩也阻碍了胃窦和幽门的观察度；胶囊的磁控制力是不可能与胃壁生理学的蠕动相抗衡的。
2012年后，发现用线圈复杂但是效果又做不到定点悬浮，从此奥林巴斯就改成使用永磁体了（后续专利技术转变可查阅），改为设计特殊构型的永磁体。
3.2.3 永磁体机器人控制系统 （安翰）
安翰科技拥有机器人磁胶囊引导系统，获得专利，临床批准，最近据报道将安装在中国的数百个医疗中心。他们的机器人系统由5自由度（两个旋转和三个平移）的机械臂组成。 使用单个球形磁体实现场生成，并且在工作区域中可以达到高达0.2T的场强。操纵磁铁控制嵌入式视频胶囊，可以以2 fps进行实时视频输入。
2015年邹和其同事们进一步证明ANKON系统的诊断准确性，一项68例患者的研究中，患者先检查MACE，再在4-24小时内检查电子胃镜。磁控胶囊胃镜的平均检查时间是29.1min，电子胃镜的检查时间平均是8.5min。值得注意的是，电子胃镜每个患者至少捕获22张图片。68例病理被检测出来，其中二者检查结果一致的有53例。单独由电子胃镜检查出的是7例，而磁控胶囊胃镜检查出：3例糜烂，2例溃疡，1例萎缩和一例黏膜隆起。单独由磁控胶囊胃镜检查出的是8例，而电子胃镜漏检：6例糜烂，1例息肉，1例黏膜隆起。2位患者出现腹部疼痛，但自行好转。作者还从全面比较了磁控胶囊胃镜和电子胃镜对于检查胃黏膜是否正常的一致性。总体的一致性达到了91.2%（McNemar检测p值是0.687，无显著性差异）。
在这个研究中，可通过旋转或移动胶囊使其和黏膜摩擦，从而改善黏膜可视度。但是，3例患者依然由于胃清洁准备差而影响黏膜观察。研究没有直接对比患者对两种检查方式的满意度，但是报道的不良反应结果非常接近。2例患者在检查后1天出现短暂的、自行缓解的腹部疼痛。另一名患者出现慢性腹泻，随后检查结肠镜发现胶囊内镜在回盲部。
3.2.4 MRI磁控技术（暂无代表公司，多为学术研究）
磁共振成像（MRI）是用于医疗应用的最普遍存在的磁系统。 它可以生成多达7特斯拉的体均匀单向场，此外还可以生成类似梯度的脉冲和RF信号。它可用于同时为胶囊运动提供动力，并实时对胶囊进行成像和定位。 苏黎世联邦理工学院的研究者提出了一种创新的解决方案，利用MRI技术进行胶囊内窥镜检查，并在概念上进行了演示，并获得专利。该研究团队提出胶囊具有柔性尾部，其容纳一个或多个微型线圈。 在这些线圈中产生交流电流又产生磁场，该磁场将试图与B0对准，从而导致柔性尾部的运动以实现推进力。 胶囊的能量源是非磁性电池或通过额外线圈感应收获。 然后可以使用MRI扫描仪的成像能力来跟踪胶囊并构建闭环运动控制。
加州理工学院的Sylvain Martel小组也致力于磁力机器人的MRI供电和引导概念。他们提出了一种新的策略，Fringe Field Navigation（FFN），它利用MRI扫描仪周围边缘场引起的极大的场梯度（2-4 T / m），导航磁导线和导管在一个全身区域。由超导扫描器线圈产生的这些场梯度要高得多，并且覆盖了比电阻线圈或永磁体组件可以产生的更大的工作空间。 虽然实际上很麻烦，但他们建议机器人操纵患者的身体以利用固定的边缘场来进行磁性内部机器人。 在不移动患者的情况下产生大梯度场的改进策略是使用软铁磁性插入物来扭曲扫描仪的大的单轴场以同时产生大的场和梯度。 该概念被命名为偶极场导航（DFN），可在全身工作空间中产生0.3 T / m梯度。虽然内部场的失真妨碍了传统的MRI成像，但是可以在扫描仪的特定区域中规避这种限制。
3.2.5 其他内部驱动型磁力胶囊（暂无商业化，多是学术研究）
例如鱼状游泳磁性胶囊；2008年日本大阪医学院（Osaka Medical College）Morita等研究者报道了一种胶囊内窥镜，其后部有一个永久性的磁铁嵌入式翅片，通过胃模型中的鱼状运动推动。该装置命名为自推式胶囊内窥镜（SPCE），在体内充满水的狗的胃中成功进行了测试。一个简单的电磁线圈系统产生一个交变磁场（5-12 mT）来襟翼。 操纵杆控制游泳运动的方向和速度。
Morita等人在鳍片中使用永久磁铁的胶囊。
螺旋型磁性胶囊，螺旋胶囊内窥镜检查的概念采用旋转诱导的胶囊线性推进来筛选胃肠道。1996年日本东北大学的研究者展示了他们的研究螺旋磁性胶囊，这是一种不受限制的机器人，灵感来自细菌鞭毛，由永久磁铁组成，附着在刚性螺旋线上，在低雷诺数条件下和旋转磁场下，机器人可以以螺旋方式向前推进。
混合运动胶囊。天津理工大学（中国）与香川大学（日本）之间的合作项目，描述了一种新颖的磁力推进毫米大小的机器人中，它使用混合运动将鱼类运动与螺旋运动结合在一起。此外，它还包括重力补偿方法。 通过合并这两种不同的运动技术，研究人员试图定义一种更通用的方法，以允许在胃肠道的异质环境中运动。该机器人采用了一个径向定向的磁体来控制螺旋体的旋转和一个轴向定向的磁体，以产生翅片运动。
内部驱动模式的可行性需更多的伦理审查，限制了其临床应用，因此难以推广。
3.3 总结：
目前国内在研的胶囊胃镜机器人企业，多为外部永磁体机械臂操控的设备，（即和安翰以及奥林巴斯的类似）。
关于技术壁垒层面：
无动力小肠胶囊已经非常成熟，金山科技拥有国内第一市场份额；能做胃镜胶囊的企业，大多也可完成小肠胶囊的研发，会在一定程度上冲击小肠胶囊的既有市场份额；
磁控胃镜胶囊的技术难点在于胶囊的控制，如果能把检查时间从30min左右降到10-15min左右，将对进入医院系统销售有很大帮助。
要想做好胶囊的控制，就需要对胶囊进行实时定位。目前所有胶囊都主要通过胶囊拍照反馈的照片来得知一定的定位信息，但依然无法让医生明确的确认胶囊位置。
关于磁场里的胶囊定位，可谓说来话长，笔者简单描述。定位技术可分为两大类：第一种使用体外外部传感器阵列，测量由磁体嵌入的胶囊产生的场的大小和方向性。第二种是相反的方式操作，其通过使用胶囊中的场传感器来测量由放置在身体外部的场发生器产生的场。而关于胶囊内部的定位传感器，尽管有一定文献报告，但受限在了传感器本身的基础研究，并无合适的传感器可供使用。
而安翰胶囊的操作时间较长也是受限于此，在安翰的专利“一种控制胶囊内窥镜在人体消化道运动的装置及方法CN103222842A”中，目标上，安翰期望胶囊漂浮在水面；但专利附图所示 球形磁体的等磁力线是椭圆，因此必须在转动外部磁体的同时调整外部磁体与胶囊之间的竖直距离，不然胶囊所受磁力降低、容易沉入水底；所谓精准的移动，在缺少定位传感器的情况下，这是难以实现的。
专利附图，一种控制胶囊内窥镜在人体消化道运动的装置及方法CN103222842A
4、国内企业发展简述。
国内企业的技术发展，安翰目前是一枝独秀的地位，且在国际上也位居前列。其他在研企业如深圳资福、交大团队某企业、重庆金山等，笔者在这里不做一一评论，借一篇客观的专利综述从侧面描述一下。
2017年一篇专利综述提到：
历年专利主要申请人和专利申请数量
“2013年左右国内的磁控技术受到重要关注，多家国内企业展开了相关的研究并有了一定的突破，使得国内的申请人，例如上海交通大学，深圳资福有限责任公司、重庆金山科技（集团）有限公司等申请了一系列相关专利。
以奥林巴斯株式会社、西门子公司为首的国外企业在磁控领域具有绝对技术领先优势，这与他们在其他医疗产品的磁场控制领域的优势是分不开的。
而国内在磁控方面的研究起步较晚，进展比较缓慢，而上海交通大学在仿生方面对胶囊内窥镜的主动控制取得显著的成果，目前有更多的国内企业投入到这方面的研究，相信不久在这方面的国内企业在这方面也会取得不错的成果。（李坤，国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心. 胶囊内窥镜引导系统专利技术综述[J]. 科技展望, 2017, 27(20).）”
关于技术层面的更多分析，可以查阅笔者的另一篇文章。
从重庆八月份市民举报聊起——到底谁是磁控胃镜胶囊天下第一？
https://zhuanlan.zhihu.com/p/44442301
5、投资建议
市场规模：
经测算，预计到2023年，该领域的市场规模约为保守预计51.7亿元，中性预计90.4亿元，乐观预计130.9亿元，属于较大的市场。
属于蓝海市场，目前仅开拓了高端体检市场，而医院和基层的市场尚未打开，还需要对市场进行全面系统的市场教育。目前市场教育进展喜人，已经纳入胃癌早筛专家共识意见（草案），且呼吁提升到国家层面。进入医保的进展也看到了市场爆发的曙光。
竞争方面：
目前拿证、产品在售的企业仅安翰科技一家企业，估值已超10亿美金，为独角兽企业，其他在研企业尚未拿证。
估值参考：
经草根调研，在研企业的估值在2-10亿人民币之间。目前根据保守条件来评估，2023年市场规模为51.7亿，倘若某在研企业在2023年可占有至少10%市场的话，则销售额可达5.17亿元；假设给出2倍PS倍数，则2023年当年对应估值为10.34亿元。假设按照25%的IRR进行折现，则现值为3.38亿元。若今年对该早期在研企业投资的估值超过3.38亿元，则可能有一定市场风险。（该估值参考未考虑技术革新带来的估值增值部分，仅假设投资同类产品企业）
对于技术革新的企业，能够提升胶囊控制能力，缩短筛查时间到10-15min的，则应该给予较大重视，在估值上放宽要求。
作者：陈川 马全昌 华医资本