2024 年中國手術(shù)機器人行業(yè)研究報告
分類：行業(yè)資訊 日期：2024年05月04日 點擊：
1.1 簡介
手術(shù)機器人，作為醫(yī)療機器人的重要子領(lǐng)域，融合了臨床醫(yī)學、生物力學、機械學、計算機科學以及微電子學等多個學科和高新技術(shù)，主要應(yīng)用于手術(shù)影像導(dǎo)航定位及微創(chuàng)手術(shù)領(lǐng)域。
一般而言，手術(shù)機器人系統(tǒng)由醫(yī)生操作臺、機器人手術(shù)臂系統(tǒng)以及三維成像系統(tǒng)三大組成部分。外科醫(yī)生可以通過三維成像系統(tǒng)在離開手術(shù)臺的同時觀察病變情況，并操縱操控桿驅(qū)動手術(shù)臺上的模擬機械臂進行精細的手術(shù)操作。此項技術(shù)的應(yīng)用，不僅成功解決了傳統(tǒng)開放式手術(shù)中的定位不精確、手術(shù)時長過長及三維高清圖像視野缺失等問題，而且其手術(shù)效果更優(yōu)、術(shù)后創(chuàng)傷更小、出血量更少且康復(fù)速度更快。
目前，手術(shù)機器人的研究和應(yīng)用已經(jīng)非常的廣泛。在臨床上，用機器人開展手術(shù)基本以及覆蓋了全部外科領(lǐng)域，像在普通外科、心臟外科、泌尿外科、婦科、耳鼻喉科、整形外科、神經(jīng)外科和骨科等都有很好的應(yīng)用案例。
圖：手術(shù)機器人分類
1.2 發(fā)展歷程
手術(shù)機器人的發(fā)展歷史可以追溯到20世紀80年代。最早的手術(shù)機器人系統(tǒng)是1985年在美國斯坦福大學研發(fā)的，名為"Arthrobot"，用于進行骨科手術(shù)。然而，Arthrobot需要由兩名醫(yī)生同時操作，而且比傳統(tǒng)的手術(shù)方法更為復(fù)雜和耗時。
1990年代，手術(shù)機器人的發(fā)展進入了一個新的階段，當時的設(shè)備已經(jīng)可以由一名醫(yī)生獨立操作，而且手術(shù)過程更為精確和安全。比如，1992年的"ROBODOC"和1994年的"ZEUS"手術(shù)機器人。
2000年，美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準了"達芬奇"手術(shù)系統(tǒng)，這是第一個得到FDA批準的手術(shù)機器人系統(tǒng)，也是目前最廣泛使用的手術(shù)機器人系統(tǒng)之一。"達芬奇"手術(shù)系統(tǒng)的成功在很大程度上推動了手術(shù)機器人行業(yè)的發(fā)展。
中國的手術(shù)機器人行業(yè)發(fā)展相較于國際先進水平起步稍晚。1997年，我國研制成功首臺手術(shù)機器人，然而直至2006年，才引進第一臺達芬奇機器人。2021年標志著中國醫(yī)療機器人發(fā)展的重要里程碑，我國成功注冊首臺自主研發(fā)的醫(yī)療機器人，從此揭開了醫(yī)療機器人高速發(fā)展的新篇章。到2022年，我國已有多款康復(fù)機器人和手術(shù)機器人順利完成注冊，顯示出醫(yī)療機器人行業(yè)的快速崛起和發(fā)展勢頭。
圖：國內(nèi)外手術(shù)機器人發(fā)展歷程
近年來，手術(shù)機器人行業(yè)的發(fā)展趨勢是朝著更高的精度、更大的靈活性、更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和更多的個性化選項方向發(fā)展。例如，有些手術(shù)機器人可以在沒有人工干預(yù)的情況下自動完成手術(shù)。此外，手術(shù)機器人的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴大，從原來的泌尿科和婦科手術(shù)擴展到了心臟手術(shù)、神經(jīng)外科手術(shù)等更多領(lǐng)域。作為醫(yī)療領(lǐng)域的一項革命性創(chuàng)新，手術(shù)機器人在技術(shù)不斷成熟的驅(qū)動下，有望引領(lǐng)行業(yè)的發(fā)展新潮。
1.3 行業(yè)現(xiàn)狀
根據(jù) ReportLinker 發(fā)布的"2023年手術(shù)機器人全球市場報告"數(shù)據(jù)，全球手術(shù)機器人市場預(yù)計將從2022年的56.8億美元增長到2023年的66.8億美元，復(fù)合年增長率（CAGR）為17.8%。由于俄羅斯-烏克蘭戰(zhàn)爭的影響，全球經(jīng)濟的短期恢復(fù)受到了影響，導(dǎo)致多個國家受到經(jīng)濟制裁，大宗商品價格上漲，供應(yīng)鏈中斷，造成了商品和服務(wù)的通貨膨脹，并影響了全球許多市場。預(yù)計到2027年，手術(shù)機器人市場將達到127.3億美元，復(fù)合年增長率為17.5%。
技術(shù)進步是手術(shù)機器人市場中越來越流行的一個關(guān)鍵趨勢。手術(shù)機器人行業(yè)的主要公司正在專注于開發(fā)新技術(shù)，以提高患者的療效并鞏固他們在市場上的地位。例如，2021年11月，英國的醫(yī)療設(shè)備制造公司Smith+Nephew推出了CORI手持機器人，這是一種用于全膝和部分膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)的一站式機器人輔助手術(shù)系統(tǒng)。它配備了一個3D術(shù)中成像系統(tǒng)和機器人雕刻工具，使醫(yī)生能夠測量、計劃和進行膝關(guān)節(jié)手術(shù)。該系統(tǒng)是一個緊湊且完全移動的解決方案，設(shè)置時間最少，并可以從一個手術(shù)室移動到另一個手術(shù)室，以優(yōu)化手術(shù)單位的患者流動。
2023年2月，美國的ARCH醫(yī)療解決方案公司收購了Bettanini’s Custom Manufacturing，這是一個基于美國的精密機加工組件制造商，包括手術(shù)機器人組件。這次收購增強和擴大了向行業(yè)領(lǐng)先的OEM提供精密制造的能力和產(chǎn)品范圍。
圖 中國手術(shù)機器人市場規(guī)模
2022年，北美是手術(shù)機器人市場最大的地區(qū)。預(yù)計亞太地區(qū)將在預(yù)測期內(nèi)增長最快。中國手術(shù)機器人市場發(fā)展較晚,目前仍以進口手術(shù)機器人為主，中國有著患者眾多，機器人使用頻次高的特點，隨著手術(shù)機器人的普及以及各類國產(chǎn)手術(shù)機器人的出現(xiàn)，中國手術(shù)機器人市場規(guī)模將持續(xù)增長，在2026年將會達到384億美元，復(fù)合增長率為35.6%遠高于全球手術(shù)機器人市場規(guī)模增速。
第二章 產(chǎn)業(yè)鏈、商業(yè)模式及技術(shù)監(jiān)管
2.1 產(chǎn)業(yè)鏈
手術(shù)機器人的產(chǎn)業(yè)鏈主要分為上游的原材料、核心零部件，中游的機身組裝、系統(tǒng)集成和軟件開發(fā)等環(huán)節(jié)，以及下游的終端使用環(huán)節(jié)。其中技術(shù)壁壘最高的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)是處于產(chǎn)業(yè)鏈上游的三大核心零部件，即伺服電系統(tǒng)、減速器和控制器，其市場主要由美國、德國和日本壟斷，我國僅能夠在控制器領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自產(chǎn)。此外，從產(chǎn)品附加值上看，在機器人成本構(gòu)成中，減速器、伺服系統(tǒng)、控制器分別占35%、20%、15%，三大核心零部件的成本占比達到了70%。
圖：手術(shù)機器人產(chǎn)業(yè)鏈
手術(shù)機器人的上游主要是制造手術(shù)機器人的原材料，以及內(nèi)部控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)的核心伺服系統(tǒng)、減速器、控制器。然而我國手術(shù)機器人行業(yè)上游的三大核心零部件僅有控制器可實現(xiàn)自產(chǎn)，伺服系統(tǒng)和精密減速器仍以進口為主，成為手術(shù)機器人領(lǐng)域的"卡脖子環(huán)節(jié)"，并且短時間內(nèi)仍然難以與國際頂尖企業(yè)比肩，同時這也是整個機器人行業(yè)最難攻克的技術(shù)難題。
（1）伺服系統(tǒng)
伺服系統(tǒng)由伺服電機、編碼器和伺服驅(qū)動組成，主要為機器人的運動提供動力并完成機器人運動。伺服系統(tǒng)是一種以機械位置或角度作為控制對象的自動控制系統(tǒng)，除了可以進行速度與轉(zhuǎn)矩控制外，還可以進行精確、快速、穩(wěn)定的位置控制。
伺服電機主要布置于機器人運動關(guān)節(jié)之中，在手術(shù)機器人中主要以直流電機為主，其優(yōu)點是功率更大；編碼器安裝于電機輸出軸，與電機同步旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動的同時將信號傳達至驅(qū)動器；驅(qū)動器根據(jù)信號判斷伺服電機的轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速、位置是否正確，然后進行修正調(diào)整，根據(jù)指令發(fā)出相應(yīng)控制電流。
圖：伺服系統(tǒng)工作流程
直流伺服電機：只需接通直流電即可工作，控制特別簡單。具有啟動轉(zhuǎn)矩大、體積小、重量輕、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩容易控制、效率高等優(yōu)點。但是需要定時維護和更換電刷，具有使用壽命短、噪聲大等不足。
交流伺服電機：沒有電刷和換向器，不需要維護，也沒有產(chǎn)生火花的危險。驅(qū)動電路復(fù)雜，價格高。
步進電機：直接用數(shù)字信號進行控制，與計算機的接口比較容易。沒有電刷、維護方便、壽命長。啟動、停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)容易控制。但是存在能量轉(zhuǎn)換效率低、易失步等缺點。
目前應(yīng)用于手術(shù)機器人的伺服電機仍然以外國品牌為主，包括德國西門子、瑞士Maxon Motor、日本松下、美國科爾摩根等。其中，歐系伺服系統(tǒng)特點是過載能力高，動態(tài)響應(yīng)好，驅(qū)動器開放性強，且具有總線接口，但價格昂貴，體積重量大。日本松下公司推出的小型交流伺服電動機和驅(qū)動器頗受市場歡迎。
我國的伺服電機產(chǎn)品在高性能、高可靠性方面與國際品牌存在差距，主要表現(xiàn)在缺乏大功率產(chǎn)品、不夠小型化、信號接插件不穩(wěn)定、編碼器精度不足等，此外在核心技術(shù)方面當前我國使用的高精度編碼器，尤其機器人上用的多圈絕對值編碼器嚴重依賴進口，因此短期內(nèi)我國在手術(shù)機器人領(lǐng)域的伺服電機仍需依賴進口。
（2）減速器
減速器是精密機械工業(yè)的巔峰產(chǎn)品之一，由高精度的圓肩、齒輪相互嚙合，對材料科學、精密加工設(shè)備加工精度、裝配技術(shù)和高精度檢測技術(shù)都有極高的要求。
機器人減速器用于提高機器人的動作精確度，由于提供動力的伺服電機轉(zhuǎn)速很高，通常與手術(shù)機器人的應(yīng)用場景不匹配，這就需要減速器來使輸出轉(zhuǎn)速降下來，并且在每一個電機處都要配套使用一個減速器。減速器對于機器人的性能、精度和壽命都起著決定性的作用，在手術(shù)機器人領(lǐng)域所使用的產(chǎn)品是以"RV（Rotate Vector旋轉(zhuǎn)矢量）減速器"和"諧波減速器"為代表的精密減速器，具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳遞功率大、噪聲低、傳動平穩(wěn)等特征，在制造上具有很高的技術(shù)壁壘。
當前全球75%的精密減速器市場被日本的納博特斯克（Nabtesco）和哈默納科（Harmonica Drive）占據(jù)，其中Nabtesco壟斷了RV減速器市場，Harmonica Drive壟斷了諧波減速器市場，剩余25%的市場由德國、意大利和美國瓜分。
目前我國已有國產(chǎn)的RV減速器上市，在性能指標上短期可以達到要求，但是由于質(zhì)量控制和制造工藝等問題，國產(chǎn)產(chǎn)品很容易磨損報廢，使用壽命太短，因此鮮少被企業(yè)選用，我國的手術(shù)機器人企業(yè)仍然高度依賴進口減速器產(chǎn)品。從技術(shù)上看，1980年Nabtesco公司開始RV減速器的設(shè)計，1986年取得實質(zhì)性突破，到90年代實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，而我國是在 "十二五"期間才將精密減速器納入重點發(fā)展領(lǐng)域的，因此我國的RV減速器的行業(yè)發(fā)展水平相較于日本滯后至少25年。
（3）控制器
控制器是手術(shù)機器人最為核心的零部件，相當于機器人的"大腦"，負責接收各組元信號，并向機器人發(fā)布和傳遞動作指令，對機器人性能具有決定性影響，通常來說機器人的活動的自由度越高，對控制器的性能要求就越高。
控制器由硬件和軟件兩部分組成，其中硬件就是運動控制卡，包括一些主控單元、信號處理等部分；軟件主要包括控制算法、二次開發(fā)等。手術(shù)機器人企業(yè)通常會對控制器進行自主研發(fā)，以保證機器人的穩(wěn)定性和技術(shù)體系，因此相比于減速器和伺服電機，國產(chǎn)機器人控制器產(chǎn)品與國外差距較小，但在穩(wěn)定性、響應(yīng)速度和二次開發(fā)平臺的易用性開發(fā)方面有待進一步升級。
中游
中游環(huán)節(jié)除機身組裝外，主要包括系統(tǒng)集成和軟件開發(fā)。其中系統(tǒng)集成主要是根據(jù)客戶需求完成機器人的組裝和調(diào)試，相比于核心零部件的設(shè)計制造，該環(huán)節(jié)技術(shù)難度較低，企業(yè)的議價能力較強。軟件開發(fā)環(huán)節(jié)是手術(shù)機器人企業(yè)核心競爭力的體現(xiàn)，最體現(xiàn)開發(fā)者的設(shè)計能力，考驗開發(fā)者對各學科的綜合理解能力。
圖 手術(shù)機器人核心技術(shù)
中游環(huán)節(jié)，我國手術(shù)機器人企業(yè)約滯后國際先進水平10年左右，當前正處于企業(yè)與高校、醫(yī)院聯(lián)合開發(fā)到企業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)化的過渡階段，行業(yè)已經(jīng)形成明顯的產(chǎn)學研醫(yī)結(jié)合的特征，頭部企業(yè)的手術(shù)機器人產(chǎn)品多由高?？蒲谐晒D(zhuǎn)化而來，如天智航、柏惠威康、思哲睿等，但受技術(shù)缺陷、管理應(yīng)用和使用成本三大因素制約，國產(chǎn)手術(shù)機器人產(chǎn)業(yè)化水平仍然較低。其中腔鏡機器人在中國手術(shù)機器人市場中占比最大，占整體市場的74.9%。其次為骨科機器人（10%）及經(jīng)皮穿刺機器人（4.9%）。
下游
在國際市場中，除美國直覺外科公司的達芬奇手術(shù)機器人腹腔鏡手術(shù)機器人領(lǐng)域形成了一家獨大的行業(yè)格局外，在神經(jīng)外科、骨科、血管介入、口腔科等手術(shù)機器人領(lǐng)域我國企業(yè)已具備較強的競爭力，并且在未來將繼續(xù)持續(xù)地發(fā)力，有望在國際市場上與外國品牌同臺競爭。
從產(chǎn)品端看，手術(shù)機器人本身研發(fā)周期很長，產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度不及其他領(lǐng)域，同時受到上游核心零部件供應(yīng)和技術(shù)水平的制約，導(dǎo)致我國產(chǎn)品無法進行大規(guī)模生產(chǎn)及實現(xiàn)產(chǎn)品降價，進而導(dǎo)致下游應(yīng)用端的普及率低，當前手術(shù)機器人主要應(yīng)用于全國大型三甲醫(yī)院中。
從應(yīng)用端看，國外進口手術(shù)機器人價格較高，且耗材和維護費昂貴，同樣只有少部分大型三甲醫(yī)院有購買能力，進口產(chǎn)品的普及率依舊很低。同時，相較于傳統(tǒng)外科手術(shù)，醫(yī)療機器人輔助下的外科手術(shù)費用要高出2-3萬元，加之醫(yī)保體系有待進一步完善，患者的支付水平也制約了手術(shù)機器人的應(yīng)用?？傮w來看我國手術(shù)機器人從大型三甲公立醫(yī)院向基層醫(yī)療機構(gòu)下沉之路任重道遠。
手術(shù)機器人公司的商業(yè)模式主要分為三個部分：系統(tǒng)、服務(wù)和耗材三部分。系統(tǒng)就是整機銷售，即手術(shù)機器人本身，包括硬件和軟件。企業(yè)以一次性的價格向醫(yī)院出售手術(shù)機器人；耗材就是手術(shù)過程中與機器人配套使用的器械，例如機械臂這種高值耗材，持續(xù)性地向醫(yī)院出售；服務(wù)，即與手術(shù)機器人銷售相關(guān)的服務(wù)，例如維護保養(yǎng)及醫(yī)生培訓(xùn)服務(wù)等。
短期以設(shè)備銷售為主，長期耗材將成為主要收入來源。2020年國內(nèi)手術(shù)機器人市場銷售中系統(tǒng)占據(jù)55.8%，耗材占據(jù)38.2%; 但同年美國市場系統(tǒng)收入僅占25.3%， 耗材占57.7%。行業(yè)初期，由于國內(nèi)目前機器人手術(shù)量未達到一定規(guī)模，企業(yè)收入仍以機器人本身的銷售為主，預(yù)計未來將逐步向美國市場的收入結(jié)構(gòu)靠攏，長期耗材將成為企業(yè)主要收入來源。
在國外，特別是骨科機器人領(lǐng)域，大部分生產(chǎn)銷售骨科手術(shù)機器人公司，都有骨科相關(guān)植入耗材，而且大部分都是脊柱、關(guān)節(jié)、創(chuàng)傷耗材全覆蓋。從傳統(tǒng)大家公認的骨科大廠(如美敦力、史塞克、強生、捷邁等)，到骨科新銳(如Globus、Accelus等)，都是靠耗材+機器人兩條腿走路，用某個公司的機器人，就會配套使用他家的骨科內(nèi)植物，甚至有些公司還研發(fā)了專門適用于機器人的內(nèi)植物(如Globus研發(fā)的U型尾帽和螺釘分離的椎弓根釘系統(tǒng))
下面以直覺外科公司為例分析手術(shù)機器人行業(yè)商業(yè)模式。直覺外科公司主要采用本地直銷與海外分銷渠道，形成以美國為中心向海外滲透的全球化布局。直覺外科分區(qū)域采用不同銷售渠道，通過直銷機構(gòu)向美國、歐洲、中國、日本、韓國和印度提供產(chǎn)品；而在全球其他市場，通過分銷商提供達芬奇產(chǎn)品。
2002-2021年間，直覺外科的全球布局以美國市場為銷售中心，美國本土的營業(yè)收入占比均在70%左右，并且逐漸向歐洲、亞洲地區(qū)輻射滲透，美國境外地區(qū)營業(yè)收入占比從18%增長至31%，美國境外的不斷拓展有望為營業(yè)收入提供新一輪的增長動力。2019年1月，直覺外科與復(fù)星醫(yī)藥成立直觀復(fù)星合資企業(yè)，該合資企業(yè)直觀復(fù)星作為直覺外科代理商，負責達芬奇手術(shù)機器人在中國大陸的獨家經(jīng)銷。
圖 達芬奇手術(shù)機器人相關(guān)產(chǎn)品價格
圖：直覺外科銷售和客戶支持服務(wù)
同時引進系統(tǒng)租賃系統(tǒng)，與系統(tǒng)銷售相結(jié)合，新型合同助力系統(tǒng)靈活銷售。系統(tǒng)租賃包括銷售型租賃、經(jīng)營型租賃和基于使用安排的租賃。直接銷售和銷售型租賃又有所不同，雖然都需要出讓系統(tǒng)所有權(quán)，都在交易時確認收入，但是區(qū)別在于直接銷售為交易時全款支付，而銷售型租賃為分期付款，緩解了消費者資金壓力；經(jīng)營型租賃和基于使用安排租賃承租方擁有系統(tǒng)使用權(quán)而非所有權(quán)，兩者區(qū)別在于經(jīng)營型租賃按期付款，且在租賃期結(jié)束時有權(quán)收購系統(tǒng)，基于使用安排的租賃按系統(tǒng)使用次數(shù)收費，但共同點是都在租賃期內(nèi)以直線方式確認收入。
租賃形式的系統(tǒng)投放增速可觀，持續(xù)拓展釋放市場需求。因此，系統(tǒng)租賃成為市場系統(tǒng)投放的重要方式，新型系統(tǒng)租賃合同有助于為客戶提供系統(tǒng)使用的靈活性，提高達芬奇系統(tǒng)投放量，釋放市場需求，為達芬奇銷售提供新的增長動力。經(jīng)營型租賃為系統(tǒng)租賃的主要形式，經(jīng)營租賃收入增長速度整體快于銷售租賃收入。未來經(jīng)營型租賃將是系統(tǒng)租賃的主要形式，經(jīng)營租賃有望替代系統(tǒng)銷售成為第一大銷售方式。
圖 2021年系統(tǒng)投放量按銷售方式劃分
手術(shù)機器人在臨床手術(shù)場景不斷應(yīng)用。在傳統(tǒng)的外科手術(shù)中，外科醫(yī)生使用醫(yī)療器械對患者身體進行切除、縫合等操作，從而完成手術(shù)過程，除去病變組織，移植器官等。但由于一些手術(shù)容易出現(xiàn)創(chuàng)面較大，傷口長等問題，這就有可能增加患者的出血量和感染及術(shù)后并發(fā)癥的風險，這對患者來說是非常痛苦的。而借助手術(shù)機器人完成的外科手術(shù)可以很大程度地縮小創(chuàng)口、提高手術(shù)精確度、縮短手術(shù)時間，從而減少患者痛苦并降低手術(shù)風險，這是手術(shù)機器人出現(xiàn)的最重要目的。
機器人輔助完成的外科手術(shù)量持續(xù)高速增長。雖然目前全球只有2%的手術(shù)是借助手術(shù)機器人完成，但是隨著手術(shù)機器人技術(shù)的不斷成熟、適應(yīng)癥的不斷增加以及治療成本的降低，近年來越來越多的手術(shù)機器人被應(yīng)用于外科手術(shù)中。
以當今世界應(yīng)用最廣、全球市占率超過60%的達芬奇手術(shù)機器人為例，自2012至2019年"達芬奇"在全球完成的手術(shù)量逐年增加，年度復(fù)合增長率超過15%，2019年完成手術(shù)超過120萬例，同比增長18.51%。截至2019年年底，"達芬奇"全球累計完成的手術(shù)量已經(jīng)超過720萬例。
在中國"達芬奇"的完成的手術(shù)量增速更快。2006年北京301醫(yī)院引進第一臺達芬奇手術(shù)機器人，2015年以后進入增量爆發(fā)期，年度手術(shù)量超過萬例并持續(xù)增加，自2012至2019年"達芬奇"在我國完成的手術(shù)量逐年增加，年度復(fù)合增長率超過60%，2019年完成手術(shù)量約4萬例，截至2019年年底，"達芬奇"在我國累計完成的手術(shù)量已經(jīng)超過13萬例。
圖：2012至2019年達芬奇手術(shù)機器人在國內(nèi)累計完成的手術(shù)量情況
在臨床手術(shù)中，在視野方面手術(shù)機器人具有很好的優(yōu)勢。手術(shù)機器人配備高分辨率三維鏡頭作為內(nèi)窺鏡，可以為主刀醫(yī)生帶來患者體腔內(nèi)三維立體高清影像，可以起到放大視野的作用。
手術(shù)機器人可以實現(xiàn)人手無法達到的靈活度和精確度，可以自由旋轉(zhuǎn)540度，同時可以在胸腔、盆腔中進行靈活操作，也可以避免不必要的人手顫動，非常適用于人手無法觸及的狹小空間內(nèi)進行精細手術(shù)操作。
減少醫(yī)生的暴露和感染風險。利用機器人及其機械臂實施的外科手術(shù)可以避免主刀醫(yī)生和患者及手術(shù)臺的直接接觸，而醫(yī)生通常在無菌隔離區(qū)之外的空間對機器人進行控制并實施手術(shù)。
因此，這就減少了手術(shù)中影像設(shè)備的使用對醫(yī)生造成的輻射危害，以及由于與患者直接接觸造成的感染（如乙肝、艾滋病等）風險，防范病毒以血液和體液方式傳播，進而保障醫(yī)生安全。
手術(shù)機器人的技術(shù)發(fā)展如下：
（1）力觸覺反饋
在傳統(tǒng)外科手術(shù)中，醫(yī)生可以接觸組織，通過皮膚直接感知到力和觸覺從而決定給組織和器官施加的力，這種觸覺交互信息（包括力和觸覺）使醫(yī)生能夠?qū)Σ∪说慕M織進行力度精確的操作。而在機器人輔助手術(shù)中，手術(shù)機器人通常要依靠傳感器系統(tǒng)（包括視覺、觸覺、溫度、聽覺反饋等）來感知外部環(huán)境信息，并進行后續(xù)的分析和行動，因此在使用機械臂的間接操作下，醫(yī)生就同時損失了觸覺反饋和力反饋。
當前，普遍應(yīng)用于操作類手術(shù)機器人的反饋系統(tǒng)多為視覺反饋系統(tǒng)，外科醫(yī)生需要通過分析視覺信息，來實時判斷器械對組織的作用力以及其他組織特征，這種對力觸覺替代的感覺替代方案并沒有直接力反饋那么有效，會在一定程度上影響手術(shù)的實施效率。因此，力觸覺反饋系統(tǒng)是機器人技術(shù)研發(fā)的重點方向。
手術(shù)機器人的"力觸覺反饋系統(tǒng)"包含力反饋系統(tǒng)和觸覺反饋。力反饋系統(tǒng)是指醫(yī)生操作手術(shù)臂時，通過器械末端的力傳感器，感受器械所處位置及作用于組織上的力，并將其以電流的形式進行模擬和傳導(dǎo)，之后再將力覺信息再現(xiàn)、并傳遞給醫(yī)生。觸覺反饋是指機械臂作用于組織時，觸覺傳感器能夠感受到組織表面的信息（例如組織順應(yīng)性、硬度、質(zhì)地、溫度等），并將這些信息反饋給醫(yī)生，從而使醫(yī)生獲得對于組織的真實感覺，并能夠?qū)Ξ惓＝M織做出判斷及操作。
（2）單孔或自然腔道手術(shù)機器人
當前以達芬奇手術(shù)機器人為代表的手術(shù)機器人在少數(shù)實施中仍需要在病人身上開多個創(chuàng)口，術(shù)后恢復(fù)時間雖比普通手術(shù)短，但仍比單創(chuàng)口的手術(shù)創(chuàng)傷大。然而，單孔手術(shù)機器人可以將原來的多個操作孔減少至僅一個大約3厘米左右的切口，避免多操作臂碰撞及其復(fù)雜的術(shù)前擺位，簡化手術(shù)流程，進而減少病人麻醉時間及出血量，對患者損傷小、恢復(fù)快，能夠同時提高術(shù)中的安全性及縮短術(shù)后的恢復(fù)時間。此外，單孔手術(shù)機器人要比多孔機器人更加集成、也更加緊湊，對于手術(shù)室的空間要求也會降低。
2.4 政策監(jiān)管
行業(yè)主管部門為中華人民共和國國家衛(wèi)生健康委員會。行業(yè)自律協(xié)會為中國醫(yī)師協(xié)會。
圖 行業(yè)主要政策
DRG付費下，醫(yī)院績效激勵機制發(fā)生了改變：醫(yī)院盈利=支付標準-病人一次住院診療成本，觸發(fā)醫(yī)院要在保障醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量的前提下并有效控制住院成本。而手術(shù)機器人的運用可以加快病床周轉(zhuǎn)率，帶來更好的術(shù)后療效，縮短住院時間，從而降低住院成本，提高醫(yī)院績效。
同時醫(yī)院配置手術(shù)機器人的門檻降低。我國對大型醫(yī)用設(shè)備實行嚴格的配置管理，醫(yī)院等需求端不僅需要足夠的經(jīng)濟實力，更需要持有政府配發(fā)的配置證才能配置大型設(shè)備。2018年國家發(fā)布《大型醫(yī)用設(shè)備配置許可管理目錄》，將內(nèi)窺鏡手術(shù)器械控制系統(tǒng)（手術(shù)機器人）在內(nèi)的六個產(chǎn)品調(diào)整至乙類管理目錄，此舉使得手術(shù)機器人的配置證審批權(quán)由國家衛(wèi)健委下放到省級衛(wèi)健委，簡化了審批流程、縮短了審批周期，手術(shù)機器人的采購由原來的國家衛(wèi)健委統(tǒng)一招標（一年一次）改為省級衛(wèi)健委每季度末或特定月份進行集中采購，從申請到批準僅需2-3月，更加方便醫(yī)療機構(gòu)進行申請并最終購買手術(shù)機器人。
2021年8月，北京將天智航機器人手術(shù)納入醫(yī)保，且不限報銷的手術(shù)種類。與上海政策不同，北京將產(chǎn)品范圍限定為骨科手術(shù)機器人，但并未限定機器人廠商及手術(shù)類型，極大擴展了手術(shù)機器人應(yīng)用領(lǐng)域，更多的患者和手術(shù)機器人廠商可從中獲益。
第三章 財務(wù)、風險和競爭分析
3.1 財務(wù)分析和估值方法
在分析手術(shù)機器人企業(yè)的財務(wù)狀況時，建立一個系統(tǒng)的分析框架是至關(guān)重要的。這樣的框架通常包括以下幾個關(guān)鍵方面：
財務(wù)健康指標分析：首先，分析企業(yè)的主要財務(wù)指標，如營業(yè)收入、凈利潤、資產(chǎn)負債率和現(xiàn)金流量。這些指標能夠直觀地反映企業(yè)的盈利能力、資本結(jié)構(gòu)和流動性狀況。
成本結(jié)構(gòu)與利潤率：詳細分析企業(yè)的成本結(jié)構(gòu)，包括直接成本、間接成本和研發(fā)投入。對比行業(yè)內(nèi)其他公司的數(shù)據(jù)，評估企業(yè)的成本控制能力和盈利潛力。
研發(fā)投入與創(chuàng)新能力：手術(shù)機器人行業(yè)強調(diào)技術(shù)創(chuàng)新，因此，研發(fā)投入的多少直接影響企業(yè)的競爭力。分析企業(yè)的研發(fā)支出及其與新產(chǎn)品和技術(shù)成果的關(guān)系。
市場占有率與增長潛力：研究企業(yè)在全球或特定市場的占有率，以及其市場增長率。市場擴展能力是評估企業(yè)未來財務(wù)表現(xiàn)的一個重要指標。
債務(wù)管理與資金籌集能力：分析企業(yè)的債務(wù)結(jié)構(gòu)和償債能力，以及其通過各種渠道（如發(fā)行股票、債券或其他金融工具）籌集資金的能力。
外部環(huán)境影響：包括宏觀經(jīng)濟狀況、行業(yè)政策與法規(guī)變化等因素對企業(yè)財務(wù)表現(xiàn)的可能影響。
通過這一框架，我們可以全面理解手術(shù)機器人企業(yè)的財務(wù)狀況，并為投資決策提供科學依據(jù)。
圖 機器人指數(shù) 884218.TI 財務(wù)數(shù)據(jù)
圖 機器人指數(shù)884218.TI市場表現(xiàn)
3.2 驅(qū)動因子
手術(shù)機器人行業(yè)作為高端醫(yī)療設(shè)備的重要組成部分，在中國的發(fā)展速度日益加快。多種因素共同推動了這一行業(yè)的快速成長，其中包括技術(shù)創(chuàng)新、政策支持、市場需求和國際合作等。
首先，技術(shù)創(chuàng)新是推動手術(shù)機器人行業(yè)發(fā)展的最核心因素。隨著計算機視覺、人工智能、機器學習和精密儀器制造技術(shù)的突破，手術(shù)機器人的性能不斷提升，能夠在復(fù)雜的醫(yī)療操作中提供更高的精確度和安全性。例如，機器人輔助的微創(chuàng)手術(shù)已經(jīng)能夠減少手術(shù)創(chuàng)傷和恢復(fù)時間，提高手術(shù)成功率。
其次，政府的政策支持也對行業(yè)發(fā)展起到了積極的推動作用。中國政府在"十四五"規(guī)劃和國家科技創(chuàng)新計劃中，將醫(yī)療機器人技術(shù)的發(fā)展列為重點任務(wù)之一。通過財政補貼、稅收優(yōu)惠和特許政策，激勵了企業(yè)增加研發(fā)投入，同時吸引了國內(nèi)外資本的大量投資。
市場需求的增長同樣是不可忽視的動力。隨著中國人口老齡化問題的加劇，對高效、精準醫(yī)療服務(wù)的需求日益增加。手術(shù)機器人能夠在提高手術(shù)質(zhì)量和效率的同時，降低醫(yī)生的工作強度，這使得其市場前景非常廣闊。此外，越來越多的中產(chǎn)階級家庭愿意為更好的醫(yī)療服務(wù)支付更高的費用，進一步擴大了市場需求。
國際合作也是推動中國手術(shù)機器人行業(yè)快速發(fā)展的重要因素之一。通過與國際先進企業(yè)和研究機構(gòu)的合作，中國企業(yè)不僅獲得了先進的技術(shù)和管理經(jīng)驗，還提升了產(chǎn)品的國際競爭力。這種跨國合作有助于推動技術(shù)標準的國際化，提高中國手術(shù)機器人產(chǎn)品在全球市場的認可度和影響力。
我們認為，技術(shù)創(chuàng)新、政策支持、市場需求增長和國際合作共同構(gòu)成了驅(qū)動中國手術(shù)機器人行業(yè)快速發(fā)展的主要因素。未來，這些因素將繼續(xù)發(fā)揮作用，推動中國手術(shù)機器人行業(yè)向更高的技術(shù)水平和市場覆蓋率邁進。
3.2 風險分析
手術(shù)機器人行業(yè)雖然在中國發(fā)展迅速，但同樣面臨著諸多風險和挑戰(zhàn)。這些風險涉及技術(shù)、市場、政策、以及國際環(huán)境等多個方面，需要通過全面的分析和適當?shù)娘L險管理措施來應(yīng)對。
表：常見行業(yè)風險因子
其次，市場風險也不容忽視。手術(shù)機器人的市場接受度受多種因素影響，如醫(yī)療機構(gòu)的采納速度、患者對新技術(shù)的接受程度以及手術(shù)成本的可承受性等。如果市場推廣不如預(yù)期，已投入的大量資本可能難以通過市場銷售快速回收，從而影響企業(yè)的財務(wù)狀況和發(fā)展前景。
政策和法規(guī)風險是另一個重要考量。手術(shù)機器人作為高科技醫(yī)療設(shè)備，其生產(chǎn)、銷售和使用都受到嚴格的政府監(jiān)管。政策的突然變動，如監(jiān)管加強、市場準入條件變化或者醫(yī)療保險政策調(diào)整，都可能對行業(yè)造成不利影響。此外，醫(yī)療器械的國際標準和認證也對產(chǎn)品的國際市場擴張具有重要影響。
國際風險在當前全球化的經(jīng)濟環(huán)境中同樣不可忽視。包括國際市場的政治、經(jīng)濟波動，以及與國際競爭對手的競爭等。隨著國際貿(mào)易摩擦的增加，如何在保護國內(nèi)市場的同時，參與國際競爭，是中國手術(shù)機器人企業(yè)需要面對的一個挑戰(zhàn)。
最后，人才風險也是一個關(guān)鍵點。手術(shù)機器人行業(yè)高度依賴專業(yè)人才，包括機器人技術(shù)、醫(yī)療器械工程、臨床醫(yī)學等領(lǐng)域的專家。人才的短缺或流失可能會直接影響企業(yè)的研發(fā)能力和市場競爭力。
因此，雖然中國手術(shù)機器人行業(yè)前景廣闊，但企業(yè)在發(fā)展過程中必須面對并妥善管理各種風險。通過建立健全的風險管理機制，加強技術(shù)研發(fā)和市場分析，以及積極應(yīng)對政策和國際環(huán)境變化，企業(yè)可以更好地把握發(fā)展機遇，穩(wěn)健前行。
3.3 競爭分析
在中國，手術(shù)機器人行業(yè)的競爭日益激烈。通過波特五力分析框架，我們可以深入理解行業(yè)的競爭態(tài)勢和市場動態(tài)。這五力包括行業(yè)內(nèi)競爭、潛在新進入者的威脅、替代品的威脅、買方的議價能力和供應(yīng)商的議價能力。
行業(yè)內(nèi)競爭：當前，中國手術(shù)機器人市場的競爭主要來自幾家大型醫(yī)療設(shè)備制造商和一些新興的高科技企業(yè)。這些公司在技術(shù)、品牌、市場渠道和客戶服務(wù)等方面展開激烈的競爭。隨著技術(shù)的不斷進步和市場的擴大，競爭將更加激烈。
潛在新進入者的威脅：手術(shù)機器人行業(yè)的技術(shù)壁壘較高，但隨著相關(guān)技術(shù)的普及和成本的降低，新公司仍有機會進入市場。此外，國內(nèi)外資本的流入也增加了新進入者的可能性，這對現(xiàn)有企業(yè)形成了一定的威脅。
替代品的威脅：盡管手術(shù)機器人具有高度精確性和復(fù)雜手術(shù)的執(zhí)行能力，但其他類型的醫(yī)療自動化設(shè)備和傳統(tǒng)手術(shù)方法仍然是潛在的替代品。尤其是在成本敏感的醫(yī)療環(huán)境中，更經(jīng)濟的替代方案可能會被優(yōu)先考慮。
買方的議價能力：在中國，手術(shù)機器人的主要買家包括大型醫(yī)院和醫(yī)療機構(gòu)。由于購買此類設(shè)備的投資巨大，且對技術(shù)和服務(wù)有較高要求，這些買家通常具有較強的議價能力。他們傾向于選擇提供最佳性價比的產(chǎn)品，這迫使供應(yīng)商不斷優(yōu)化產(chǎn)品和服務(wù)。
供應(yīng)商的議價能力：手術(shù)機器人的制造依賴于高質(zhì)量的電子組件、精密機械部件和軟件系統(tǒng)，這些通常需要從少數(shù)專業(yè)供應(yīng)商處采購。這使得優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商在價格和交貨條件上具有較強的議價能力。
綜上所述，中國手術(shù)機器人行業(yè)的競爭環(huán)境受多種因素影響，企業(yè)需要不斷創(chuàng)新和提升核心競爭力，以應(yīng)對日益激烈的市場競爭。此外，對市場變化的敏感度、能夠捕捉和應(yīng)對外部威脅的能力，將是企業(yè)能否在此行業(yè)中長期生存和發(fā)展的關(guān)鍵。
3.4 主要參與者
國內(nèi)的操作類手術(shù)機器人市場起步較晚，尚無具備規(guī)?；钠髽I(yè)，大多公司仍處在研發(fā)、動物實驗、臨床實驗階段，研究方向以單孔、具有柔性機械臂的腹腔鏡手術(shù)系統(tǒng)為主。定位類手術(shù)機器人，以天智航、華志微創(chuàng)、柏惠維康、華科精準等為代表，已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，或即將實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
圖：國產(chǎn)手術(shù)機器人系統(tǒng)上市進程
從產(chǎn)業(yè)鏈布局上看，在操作類機器人領(lǐng)域，精鋒醫(yī)療的單孔腹腔鏡手術(shù)機器人或?qū)⒉捎觅N近達芬奇手術(shù)機器人的設(shè)計，是國內(nèi)唯一一家、全球第二家同時掌握單孔手術(shù)機器人及多孔手術(shù)機器人技術(shù)的公司，現(xiàn)已完全獨立掌握了手術(shù)機器人所涉及的結(jié)構(gòu)設(shè)計、系統(tǒng)控制、運動算法與人工智能算法等多項核心技術(shù)，并形成了完整的自有知識產(chǎn)權(quán)體系，累計申請國內(nèi)外專利300余項。
在定位類機器人領(lǐng)域，天智航在中游環(huán)節(jié)進行不同醫(yī)療器械領(lǐng)域的橫向擴張：2017年天智航投資法國SPW公司，布局骨科脊柱類高值耗材領(lǐng)域；2018年投資美國GYS公司和美國Mobius公司，開始涉足影像設(shè)備領(lǐng)域中的移動CT領(lǐng)域，有望通過橫向中游產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)鏈貫通降低產(chǎn)品成本。
華科精準以良好的渠道基礎(chǔ)，助推手術(shù)機器人產(chǎn)品的市場推廣：公司旗下電極產(chǎn)品在國內(nèi)的神經(jīng)外科手術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)占據(jù)了90%的市場份額，其廣泛的銷售渠道，有望助推旗下手術(shù)機器人的發(fā)展。
華志微創(chuàng)的CAS-R系列作為最早的立體定向類機器人，目前已經(jīng)實現(xiàn)元件國有化，且所覆蓋的手術(shù)已進入北京醫(yī)保報銷范疇。
第四章 未來展望
手術(shù)機器人行業(yè)的前景展示了多元化和技術(shù)創(chuàng)新的可能性。以下是行業(yè)未來可能的發(fā)展方向：
技術(shù)演進：隨著人工智能（AI）和機器學習（ML）的進步，我們可以預(yù)見到手術(shù)機器人在精確度、靈活性和智能化方面將有所提升。預(yù)計未來的手術(shù)機器人將具備完成更復(fù)雜、更精細手術(shù)的能力，并且能夠自我適應(yīng)手術(shù)環(huán)境的變化。
應(yīng)用領(lǐng)域拓寬：隨著科技進步和臨床經(jīng)驗的積累，手術(shù)機器人的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M一步拓寬，涵蓋心臟外科、神經(jīng)外科、胸外科、兒科手術(shù)等多個領(lǐng)域。此外，手術(shù)機器人也可能被用于更復(fù)雜的微創(chuàng)手術(shù)和介入治療。
市場擴容：預(yù)計全球手術(shù)機器人市場將維持快速增長的態(tài)勢。隨著人口老齡化和手術(shù)需求的增加，以及對醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量和效果的期望提升，手術(shù)機器人的市場需求將繼續(xù)增長。
區(qū)域差異發(fā)展：預(yù)計亞太地區(qū)將是手術(shù)機器人市場增長最快的區(qū)域，這主要歸因于該地區(qū)的人口規(guī)模、經(jīng)濟增長速度以及醫(yī)療服務(wù)需求的增長。然而，各個地區(qū)的發(fā)展速度和程度可能會因當?shù)氐慕?jīng)濟狀況、醫(yī)療資源分布以及政策環(huán)境等因素的影響而存在差異。
法規(guī)與政策環(huán)境：全球各地的政府和衛(wèi)生監(jiān)管機構(gòu)將持續(xù)關(guān)注手術(shù)機器人的安全性、有效性以及經(jīng)濟性，以及其對醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量和結(jié)果的影響。預(yù)計未來將出臺更多的法規(guī)和政策，以規(guī)范手術(shù)機器人的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和使用，保護患者權(quán)益，推動行業(yè)的健康發(fā)展。
商業(yè)模式與服務(wù)模式創(chuàng)新：隨著手術(shù)機器人的普及和應(yīng)用，其相關(guān)的商業(yè)模式和服務(wù)模式將不斷創(chuàng)新和發(fā)展。例如，可能會出現(xiàn)更多的手術(shù)機器人租賃和共享服務(wù)，以降低醫(yī)療機構(gòu)的初始投資成本；可能會有更多的遠程手術(shù)服務(wù)，讓頂級醫(yī)生可以為地理位置偏遠的患者進行手術(shù)；可能會有更多的手術(shù)機器人培訓(xùn)和認證服務(wù)，提高醫(yī)生的技能和能力。
患者參與度提升：隨著信息技術(shù)的發(fā)展和醫(yī)療服務(wù)模式的變化，預(yù)計患者在手術(shù)決策和過程中的參與度將進一步提高。例如，手術(shù)機器人可以提供更清晰和直觀的手術(shù)過程顯示，幫助患者更好地理解手術(shù)過程和結(jié)果；患者也可以通過遠程控制和反饋系統(tǒng)，更積極地參與到手術(shù)過程中。
千際投行認為，手術(shù)機器人行業(yè)的發(fā)展將以多元化、智能化、個性化和患者中心化為主導(dǎo)。然而，行業(yè)發(fā)展也面臨著成本、技術(shù)、安全性、法規(guī)、道德以及社會接受度等多方面的挑戰(zhàn)，需要各方共同努力，共謀解決方案。
作者：千際投行
封面：AI 生成