2022年手術(shù)機器人行業(yè)深度分析報告

2022年手術(shù)機器人行業(yè)深度分析報告

目錄

1、手術(shù)機器人行業(yè)壁壘高，替代傳統(tǒng)手術(shù)正當(dāng)時..............................................................5

1.1、臨床需求：手術(shù)機器人適用大多數(shù)臨床手術(shù)應(yīng)用場景，優(yōu)點眾多.......................................5

1.2、技術(shù)壁壘：手術(shù)機器人結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具備較高的行業(yè)壁壘...............................................7

1.3、進化路徑：新技術(shù)革命帶來手術(shù)機器人行業(yè)無限潛力.................................................9

1.4、商業(yè)模式：手術(shù)機器人收入多樣化，耗材和維護費用占比大..........................................9

2、手術(shù)機器人市場前景廣闊，國內(nèi)處于行業(yè)發(fā)展早期.........................................................10

2.1、全球手術(shù)機器人發(fā)展迅猛，腔鏡和骨科是主要臨床應(yīng)用領(lǐng)域..........................................10

2.2、國內(nèi)手術(shù)機器人未來滲透率有望迅速提升...........................................................12

2.3、手術(shù)機器人產(chǎn)業(yè)支持政策持續(xù)加碼，助力行業(yè)供需擴容...............................................13

2.4、直覺外科公司（ISRG）的啟示：堅持創(chuàng)新，不斷適應(yīng)新的臨床需求...................................17

2.4.1、發(fā)展歷程：達芬奇手術(shù)機器人堅持迭代優(yōu)化，終成行業(yè)標(biāo)桿....................................17

2.4.2、財務(wù)分析：非系統(tǒng)性收入占比提升，商業(yè)模式逐漸優(yōu)化........................................18

2.4.3、啟示：唯有堅持底層創(chuàng)新，國產(chǎn)品牌才能實現(xiàn)彎道超車........................................21

3、腔鏡、骨科機器人引領(lǐng)市場，其它領(lǐng)域機器人百花齊放....................................................23

3.1、腔鏡手術(shù)機器人是市場空間最大、商業(yè)化最成功的手術(shù)機器人代表...................................23

3.2、骨科手術(shù)機器人是國內(nèi)發(fā)展最早，競爭最激烈的細分品類.............................................25

3.3、泛血管手術(shù)機器人是未來成長潛力最大，快速增長的細分品類.......................................28

3.4、經(jīng)自然腔道手術(shù)機器人是適應(yīng)癥豐富，高速發(fā)展中的細分品類.......................................30

3.5、經(jīng)皮穿刺手術(shù)機器人是保持穩(wěn)定增長，助力腫瘤早期檢測的細分品類................................31

4、受益標(biāo)的及投資建議......................................................................................33

4.1、微創(chuàng)機器人（2252.HK）是產(chǎn)線最全，國內(nèi)最具潛力手術(shù)機器人公司.................................33

4.2、威高手術(shù)機器人是率先實現(xiàn)5G遠程腹腔手術(shù)的行業(yè)創(chuàng)新者...........................................35

4.3、天智航（699277.SH）是國內(nèi)骨科手術(shù)機器人行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè).........................................36

4.4、泗邁德醫(yī)療（H01726.HK）是掌握核心科技，國內(nèi)領(lǐng)先的血管介入手術(shù)機器人.......................38

4.5、基博醫(yī)療（2216.HK）是國內(nèi)領(lǐng)先的經(jīng)自然腔道手術(shù)機器人公司.....................................40

5、風(fēng)險提示.................................................................................................42

圖表目錄

圖1:手術(shù)機器人構(gòu)成復(fù)雜....................................................................................8

圖2:手術(shù)機器人行業(yè)受益于技術(shù)創(chuàng)新，正邁向繁榮............................................................9

圖3:達芬奇手術(shù)機器人后期使用費用可持續(xù)性高.............................................................10

圖4:2020年全球手術(shù)機器人市場美國一馬當(dāng)先，中國等新興市場有望追趕....................................10

圖5:2020年全球手術(shù)機器人市場份額歐美占比高，中國等新興市場有望追趕..................................10

圖6：全球手術(shù)機器人2026年預(yù)測市場規(guī)模將達到336億美元，腔鏡和骨科機器人占主導(dǎo)（單位：百萬美元）....11

圖7:2015-2026年，全球泛血管手術(shù)機器人及經(jīng)自然腔道手術(shù)機器人市場占比快速擴大........................12

圖8：中國手術(shù)機器人2026年預(yù)測市場規(guī)模將達到38億美元，腔鏡和骨科機器人占主導(dǎo)（單位：百萬美元）……13

圖9:2015-2026年，中國骨科、泛血管、經(jīng)自然腔道機器人占比快速擴大.....................................13

圖10:手術(shù)機器人中游產(chǎn)業(yè)鏈競爭激烈.......................................................................15

圖11:2021H1全球手術(shù)機器人領(lǐng)域融資輪次以早期輪次為主..................................................15

圖12:直覺外科公司發(fā)展歷程成為業(yè)內(nèi)重要參考..............................................................17

圖13:直覺外科公司產(chǎn)品迭代推動股價攀升..................................................................18

圖14:達芬奇當(dāng)年手術(shù)量保持穩(wěn)定增長，2020年受疫情影響增速下降..........................................18

圖15:達芬奇手術(shù)機器人系統(tǒng)主要分布在美國本土............................................................19

圖16:直覺外科公司國內(nèi)營收占比約7成.....................................................................19

圖17:達芬奇手術(shù)機器人累計安裝量保持穩(wěn)定增長............................................................19

圖18:達芬奇手術(shù)機器人當(dāng)年安裝量2020年暫下降...........................................................19

圖19:直覺外科公司耗材收入占比過半（億美元）...........................................................20

圖20:直覺外科公司耗材收入增長較快......................................................................20

圖21:公司經(jīng)營性租賃收入年復(fù)合增速高達90.8%......................................................20

圖22:2011-2020年，公司營業(yè)收入年復(fù)合增速10.6%...................................................20

圖23:2011-2020年，公司扣非凈利潤年復(fù)合增速17.4%.................................................20

圖24:直覺外科公司2020年研發(fā)支出6億美元，研發(fā)費用占營業(yè)收入比例13.7%...........................21

圖25:直覺外科公司ROE維持較高水平......................................................................21

圖26:直覺外科公司保持較高銷售毛利率和銷售凈利率.......................................................21

圖27:直覺外科公司專利公布數(shù)量數(shù)近年快速增長...........................................................23

圖28:美敦力Hugo手術(shù)機器人覆蓋泌尿外科、婦科疾病手術(shù)治療.............................................24

圖29:全球腹腔手術(shù)機器人行業(yè)保持高速增長，預(yù)計2026年市場達180.1億美元...............................24

圖30:中國腹腔手術(shù)機器人行業(yè)保持高速增長，預(yù)計2026年市場達到150.5億元...............................25

圖31:骨科手術(shù)機器人實現(xiàn)精確導(dǎo)航定位為醫(yī)生手術(shù)提供便利................................................26

圖32:導(dǎo)航系統(tǒng)是骨科手術(shù)機器人關(guān)鍵組成之一.............................................................26

圖33:全球骨科手術(shù)機器人行業(yè)保持高速增長，預(yù)計2026年市場達46.9億美元...............................27

圖34：全球泛血管手術(shù)機器人行業(yè)保持高速增長，預(yù)計2026年市場達16.1億美元.............................29

圖35:中國泛血管手術(shù)機器人行業(yè)保持高速增長，預(yù)計2026年市場達到11.7億元.............................29

圖36:Hominis機器人可實現(xiàn)無痕手術(shù).......................................................................30

圖37:全球經(jīng)自然腔道手術(shù)機器人行業(yè)保持高速增長，預(yù)計2026年達17.9億美元.............................30

圖38：中國經(jīng)自然腔道手術(shù)機器人行業(yè)保持高速增長，預(yù)計2026年達8.4億元.................................31

圖39:經(jīng)皮穿刺手術(shù)機器人可實現(xiàn)快速獲取組織樣本.........................................................32

圖40:全球經(jīng)皮穿刺手術(shù)機器人行業(yè)保持穩(wěn)定增長，預(yù)計2026年達14.9億美元................................32

圖41:中國經(jīng)皮穿刺手術(shù)機器人行業(yè)保持高速增長，預(yù)計2026年達17.1億元..................................33

圖42:公司旗艦產(chǎn)品為圖邁、蜻蜓眼三維電子腹腔內(nèi)窟鏡及鴻鵠骨科手術(shù)機器人..............................34

圖43:微創(chuàng)機器人產(chǎn)品管線覆蓋五大手術(shù)?？祁I(lǐng)域...........................................................34

圖44:微創(chuàng)機器人公司研發(fā)支出快速增長.....................................................................35

圖45:微創(chuàng)機器人公司處于發(fā)展早期，仍未盈利..............................................................35

圖46:威高手術(shù)機器人由醫(yī)生操作臺、患者操作臺、手術(shù)器械等組成..........................................35

圖47:威高''妙手S"手術(shù)機器人實現(xiàn)遠程手術(shù).................................................................36

圖48:天磯骨科手術(shù)機器人實現(xiàn)脊柱外科手術(shù)治療...........................................................37

圖49:天智航營收穩(wěn)定增長，年復(fù)合增速25.4%.........................................................37

圖50:天智航扣非后歸母近利潤表現(xiàn)虧損.....................................................................37

圖51:天智航研發(fā)支出維持高速增長..........................................................................37

圖52:天智航手術(shù)機器人銷售毛利率保持高位...............................................................37

圖53:泗邁德醫(yī)療研發(fā)管線豐富..............................................................................38

圖54:打造血管介入手術(shù)機器人是泗邁德醫(yī)療未來五年目標(biāo)...................................................39

圖55:潤邁德醫(yī)療營收2021年較大增長......................................................................39

圖56:潤邁德扣非后凈利潤表現(xiàn)為虧損增大..................................................................39

圖57:潤邁德研發(fā)支出穩(wěn)步提升..............................................................................40

圖58:潤邁德銷售毛利率維持高位...........................................................................40

圖59:望博醫(yī)療產(chǎn)品用于肺部疾病的熱蒸汽能量消融.........................................................40

圖60:基博醫(yī)療產(chǎn)品線豐富，覆蓋大多數(shù)肺部疾病...........................................................41

圖61：茲博醫(yī)療營收高速增長，2022年預(yù)計1896億元........................................................41

圖62:基博醫(yī)療扣非后凈利潤表現(xiàn)為虧損.....................................................................41

圖63:望博醫(yī)療2021年研發(fā)支出提升........................................................................42

圖64:基博醫(yī)療銷售毛利率保持高位.........................................................................42

表1:手術(shù)機器人應(yīng)用場景豐富...............................................................................5

表2:手術(shù)機器人優(yōu)勢明顯....................................................................................6

表3:使用手術(shù)機器人有利于精簡手術(shù)醫(yī)護人員................................................................6

表4：骨科手術(shù)機器人手術(shù)時間和住院時間少于傳統(tǒng)手術(shù)........................................................6

表5:骨科手術(shù)機器人費用少于傳統(tǒng)手術(shù).......................................................................6

表6:腔鏡機器人組術(shù)后并發(fā)癥少于腔鏡組....................................................................7

表7:腔鏡機器人組術(shù)后住院時間明顯少于腔鏡組.............................................................7

表8:腔鏡機器人醫(yī)療費用略高于腔鏡組......................................................................7

表9:手術(shù)機器人關(guān)鍵技術(shù)構(gòu)筑高行業(yè)壁壘.....................................................................8

表10:全球手術(shù)機器人的歷史及預(yù)測年復(fù)合增長率均超20%................................................11

表11:中國手術(shù)機器人的歷史及預(yù)測年復(fù)合增長率均超35%,遠超全球增速....................................12

表12:手術(shù)機器人行業(yè)支持政策頻出.........................................................................14

表13:京滬將手術(shù)機器人納入醫(yī)保............................................................................15

表14:國內(nèi)手術(shù)機器人行業(yè)融資火熱（截至2021年12月）...................................................16

表15:達芬奇手術(shù)機器人適用術(shù)式廣泛.......................................................................22

表16:達芬奇手術(shù)機器人系統(tǒng)代次加速.......................................................................22

表17:國產(chǎn)腔鏡手術(shù)機器人注冊審批進展較快................................................................25

表18:骨科手術(shù)機器人主要應(yīng)用在關(guān)節(jié)和脊柱外科領(lǐng)域........................................................26

表19:骨科手術(shù)機器人關(guān)鍵技術(shù)為圖像與規(guī)劃、導(dǎo)航配準(zhǔn)、目標(biāo)跟蹤..........................................27

表20:脊柱外科和關(guān)節(jié)置換領(lǐng)域手術(shù)機器人競爭激烈..........................................................28

表21:泛血管手術(shù)機器人關(guān)鍵技術(shù)為機械裝置與控制、圖像導(dǎo)航和力反饋技術(shù).................................28

表22:泛血管手術(shù)機器人公司處于早期發(fā)展階段.............................................................29

表23:經(jīng)自然腔道手術(shù)機器人以海外公司為主................................................................31

表24:國內(nèi)經(jīng)皮穿刺手術(shù)機器人市場由進口品牌主導(dǎo).........................................................33

1、手術(shù)機器人行業(yè)壁壘高，替代傳統(tǒng)手術(shù)正當(dāng)時

1.1、臨床需求：手術(shù)機器人適用大多數(shù)臨床手術(shù)應(yīng)用場景，優(yōu)點眾多

手術(shù)機器人是將機器人技術(shù)應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域，根據(jù)醫(yī)療領(lǐng)域的特殊應(yīng)用環(huán)境和

醫(yī)患之間的實際需求，編制特定流程、執(zhí)行特定動作，然后把特定動作轉(zhuǎn)換為操作機

構(gòu)運動的設(shè)備。手術(shù)機器人集成了醫(yī)學(xué)、材料學(xué)、自動控制學(xué)、數(shù)字圖像處理學(xué)、生

物力學(xué)、機器人學(xué)等諸多學(xué)科為一體的新型交叉科學(xué)。從臨床醫(yī)學(xué)應(yīng)用角度可將手

術(shù)機器人分為腔鏡手術(shù)機器人、骨科手術(shù)機器人、泛血管手術(shù)機器人、經(jīng)自然腔道

手術(shù)機器人、經(jīng)皮穿刺手術(shù)機器人和其它手術(shù)機器人（如神經(jīng)外科手術(shù)機器人）。一

般情況下，手術(shù)機器人可實現(xiàn)遙控操作，主刀醫(yī)生控制主端，機械臂為從端，主端控

制進入人體體內(nèi)的從端進行手術(shù)操作，通過配套的實時成像系統(tǒng)進行實時手術(shù)操作。

表1:手術(shù)機器人應(yīng)用場景豐富

分類應(yīng)用場景

可進行廣泛類型的手術(shù)，例如泌尿外科、婦科、胸外科及普外科手術(shù)。腔鏡令外科醫(yī)生的視線可延伸至

腔鏡手術(shù)機器人

病人的體內(nèi)，而機械臂則模仿其雙手以握住及指示腔鏡及手術(shù)器械。

骨科手術(shù)機器人用于協(xié)助骨科手術(shù)，例如關(guān)節(jié)置換手術(shù)及脊柱手術(shù)中的螺釘內(nèi)固定手術(shù)。骨科手術(shù)機器

骨科手術(shù)機器人

人提供更佳的手術(shù)區(qū)域影像、對健康骨頭的損傷性較低及更快康復(fù)。

泛血管手術(shù)機器人是輔助醫(yī)生遠程控制導(dǎo)管導(dǎo)絲進行手術(shù)的機電系統(tǒng)，主要用于治療心臟、外周血管系

泛血管手術(shù)機器人

統(tǒng)及腦部中的血管或相關(guān)器官疾病。

將有關(guān)手術(shù)器械通過人體自然腔道送達手術(shù)區(qū)域，并可控制其進行診斷或手術(shù)的機器人，可用于檢查

經(jīng)自然腔道手術(shù)機器人

肺、腸及胃等手術(shù)。

經(jīng)皮穿刺手術(shù)機器人主要收集組織樣本用作診斷用途，例如早期肺癌、乳腺癌及前列腺癌的檢測。此

經(jīng)皮穿刺手術(shù)機器人夕卜，經(jīng)皮穿刺機器人亦用于某些治療程序，例如經(jīng)皮腎鏡取石術(shù)，該手術(shù)通過在患者背部的切口去除腎

結(jié)石。

資料來源：微創(chuàng)機器人招股書、開源證券研究所

相對于開放手術(shù)及傳統(tǒng)微創(chuàng)手術(shù)，手術(shù)機器人克服了眾多限制。開放手術(shù)有創(chuàng)口

大、手術(shù)時間長、失血量大、感染率高、術(shù)后留痕等缺點。傳統(tǒng)微創(chuàng)手術(shù)也因為缺少

機器輔助，影響自然手眼的協(xié)調(diào)和靈活度，手術(shù)過程中手部的生理震顫很容易通過

硬性工具傳遞，大大限制了手術(shù)的精細程度。手術(shù)機器人自誕生以來，被寄予厚望。

對比之下，手術(shù)機器人具有以下優(yōu)點：（D微創(chuàng)操作，減少傷口及術(shù)后并發(fā)癥。機器

人微創(chuàng)手術(shù)一般切口較小，大幅減少手術(shù)失血量和術(shù)后并發(fā)癥風(fēng)險，病人恢復(fù)期短。

（2）靈活的機械臂可實現(xiàn)高度復(fù)雜手術(shù)操作。手術(shù)機器人機械臂通?？蓪崿F(xiàn)6個自

由度的操作，通過算法處理，醫(yī)生通過操作機械臂實現(xiàn)設(shè)備的細微運動，提高了手術(shù)

的精準(zhǔn)度及穩(wěn)定性。（3）三維高清成像系統(tǒng)。手術(shù)機器人提供的三維高清圖像使手術(shù)

領(lǐng)域有自然視覺景深，使得操作醫(yī)生手術(shù)視野放大，從而精準(zhǔn)的進行組織識別和區(qū)

分組織層次。（4）震顫濾除功能。手術(shù)機器人通過計算機算法自動過濾外科醫(yī)生手部

固有的震顫，降低操作失誤的風(fēng)險。（5）縮短醫(yī)生的學(xué)習(xí)曲線及術(shù)中疲憊。機器人微

創(chuàng)傷手術(shù)允許外科醫(yī)生直觀地操作器械，輔以本身具備的震顫過濾、三維高清圖像

及高靈活度的特點，大大縮短了外科醫(yī)生的學(xué)習(xí)曲線，通常僅需要完成20臺手術(shù)就

可成為認證的手術(shù)機器人操作醫(yī)生。（6）減少輻射及暴露風(fēng)險。手術(shù)機器人帶有可指

示植入物放置位置的光學(xué)導(dǎo)航系統(tǒng)，大幅減少X光片的使用，從而減少醫(yī)生的輻射

暴露傷害。同時還能避免醫(yī)生和病人的直接接觸，減少手術(shù)醫(yī)生感染（如乙肝、艾滋

病等）的風(fēng)險。（7）加速醫(yī)院運營周轉(zhuǎn)，提升醫(yī)務(wù)人員效率，降低患者治療及預(yù)后負

擔(dān)。

表2:手術(shù)機器人優(yōu)勢明顯

機器人微創(chuàng)手術(shù)|

1特點開放手術(shù)傳統(tǒng)微創(chuàng)手術(shù)

成像方式裸眼二維成像三位成像

進行復(fù)雜手術(shù)的能力535

手術(shù)結(jié)果的穩(wěn)定性335

操作精準(zhǔn)435

高靈活度325

震顫濾除的器械運動115

傷口創(chuàng)面小且恢復(fù)快145

出血少且術(shù)后并發(fā)癥少245

降低外科醫(yī)生疲憊224

減少輻射暴露115

注：1T5表示優(yōu)勢較少f優(yōu)勢較多

資料來源：微創(chuàng)醫(yī)療招股說明書、開源證券研究所

在手術(shù)效率及人員配備方面，使用手術(shù)機器人可以節(jié)省手術(shù)時間，最大限度的

減少了操作人員數(shù)量，提升醫(yī)生效率。甚至完成一臺高難度的外科手術(shù)只需要外科

醫(yī)生、麻醉師及護士各一名。以達芬奇手術(shù)機器人為例，作為當(dāng)今最先進的微創(chuàng)外科

治療平臺，它使外科手術(shù)的精度超越了人手的極限，經(jīng)過精密儀器計算過的每一步

操作使手術(shù)更加有保障地順利進行。

表3:使用手術(shù)機器人有利于精簡手術(shù)醫(yī)護人員

傳統(tǒng)腹腔銃手術(shù)腹腔手術(shù)機器人

主刀醫(yī)師1人主刀醫(yī)師1人

第一助手助手1人

第二助手麻醉師1人

麻醉師1人手術(shù)中巡回護士或器械護士1人

手術(shù)中巡回及器械護士2人

資料來源：好大夫網(wǎng)、開源證券研究所

在住院平均時間和手術(shù)費用方面，對比傳統(tǒng)手術(shù)治療股骨脛骨骨折，運用某品

牌骨科手術(shù)機器人具有治療手術(shù)時間、術(shù)后住院時間及總住院時間短，住院總費用、

藥物治療費用低，直接疾病經(jīng)濟負擔(dān)輕等優(yōu)勢。

表4:骨科手術(shù)機器人手術(shù)時間和住院時間少于傳統(tǒng)手術(shù)

組別手術(shù)時間（d）術(shù)后住院時間（d）平均住院時間（d）

手術(shù)機器人組65.65±13.066.65±2.2710.13±3.01

傳統(tǒng)手術(shù)組78.48±14.628.15±4.6712.11±6.84

數(shù)據(jù)來源：《骨科臨床與研究雜志》、開源證券研究所

表5:骨科手術(shù)機器人費用少于傳統(tǒng)手術(shù)

組別住院總費用（元/例）藥物治療費用（元/例）

手術(shù)機器人組37671.93±5992.908367.95±3337.64

傳統(tǒng)手術(shù)組44455.62±26046.9810220.80±6422.81

數(shù)據(jù)來源：《骨科臨床與研究雜志》、開源證券研究所

再如腹腔鏡手術(shù)費用和效果方面，達芬奇手術(shù)機器人在食管癌復(fù)雜手術(shù)方面較

傳統(tǒng)開放手術(shù)和腔鏡手術(shù)有明顯優(yōu)勢，腔內(nèi)縫合更加簡便省時，極大降低其操作難

度，手術(shù)安全性明顯增加，而醫(yī)療費用并未大幅增加。具體來看，術(shù)后吻合口痿發(fā)生

率、術(shù)后肺炎發(fā)生率、術(shù)后重返重癥監(jiān)護室發(fā)生率均低于腔鏡組。

表6:腔鏡機器人組術(shù)后并發(fā)癥少于腔鏡組

組別例數(shù)術(shù)后吻合口痿（％）術(shù)后肺炎（％）術(shù)后重返ICU（%）

機器人組654.69.236.15

腔鏡組1127.110.78.03

數(shù)據(jù)來源：《中國醫(yī)學(xué)裝備》、開源證券研究所

手術(shù)機器人平均住院時間為13.3天，而腹腔鏡組平均住院時間為15.5天，表明

機器人組患者住院天數(shù)明顯優(yōu)于腔鏡組。

表7:腔鏡機器人組術(shù)后住院時間明顯少于腔鏡組

組別例數(shù)住院最短時間（d）住院最長時間（d）平均住院時間（d）

機器人組6583213.3

腹腔鏡組11295315.5

數(shù)據(jù)來源：《中國醫(yī)學(xué)裝備》、開源證券研究所

達芬奇機器人手術(shù)患者平均住院費用為12.2萬元/例，腔鏡手術(shù)患者平均住院費

用為11.08萬元/例。因達芬奇手術(shù)機器人手術(shù)與腔鏡手術(shù)相比更加精準(zhǔn)，創(chuàng)傷更小，

每例達芬奇手術(shù)機器人手術(shù)平均住院費比腔鏡手術(shù)高1.12萬元，增長率為10%。達

芬奇手術(shù)機器人在患者整體費用并未大幅增長的基礎(chǔ)上降低了腔鏡手術(shù)難度、減小

創(chuàng)傷、提升了手術(shù)質(zhì)量。海外，BrionyK.Varda等人在《JournalofPediatricUrology》

上發(fā)表的研究成果表明，對美國2003-2015年間，利用開放、腹腔鏡和機器人進行的

11,899例兒科腎盂成形術(shù)進行統(tǒng)計，其中75%開放、10%腹腔鏡和15%機器人。通

過對比，開放手術(shù)費用平均中位數(shù)為10,817美元，手術(shù)機器人費用平均中位數(shù)為

H,877美元,絕對差異僅為1,060美元。

表8:腔鏡機器人醫(yī)療費用略高于腔鏡組

組別例數(shù)醫(yī)用耗材費用（萬元/例）總住院費用（萬元/例）醫(yī)用耗材費用占比

機器人組652.4612.220.16%

腔鏡組1121.911.0817.14%

數(shù)據(jù)來源：《中國醫(yī)學(xué)裝備》、開源證券研究所

1.2、技術(shù)壁壘：手術(shù)機器人結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具備較高的行業(yè)壁壘

手術(shù)機器人一般是由三部分組成，包括患者側(cè)手推車、三維高清影像系統(tǒng)和外科

醫(yī)生控制臺，與一系列器械和配件兼容使用?；颊邆?cè)手推車一般由3-4個機械臂和基

座組成。其中，兩個機械臂分別替代醫(yī)生的左手和右手。第三個機械臂可安裝腔鏡，

可在體內(nèi)移動、傳輸實時影像。第四個機械臂可作為輔助進行若干復(fù)雜的額外工作，

擴大手術(shù)能力。機械臂可由外科醫(yī)生操作控制臺上的控制器和腳踏式開關(guān)協(xié)同控制。

三維高清影像系統(tǒng)主要由顯示器、圖像處理器、光纜電源、三維電子腹腔內(nèi)筑鏡組

成。顯示器用于控制系統(tǒng)設(shè)置和手術(shù)部位實時影像的顯示，圖像處理器用于處理加

工實時影像，光纜電源用于提供手術(shù)部位照明，三維電子腹腔內(nèi)窕鏡在腔鏡頂端裝

有高清攝像頭，包括雙物鏡，可提供具有自然景深的圖像。一般情況下內(nèi)窕鏡鏡頭設(shè)

計為廣角視野，可提供高達15倍的電子光學(xué)放大效果。

圖1:手術(shù)機器人構(gòu)成復(fù)雜

資料來源：Healthcare網(wǎng)

手術(shù)機器人融合了機器人學(xué)、機構(gòu)學(xué)、機械學(xué)、生物力學(xué)、醫(yī)學(xué)、智能材料、計

算機視覺等多種學(xué)科?？紤]到微創(chuàng)外科手術(shù)機器人設(shè)計過程中的復(fù)雜度、精確性和

安全性，眾多技術(shù)被使用到手術(shù)機器人的設(shè)計制當(dāng)中，其中力反饋技術(shù)、精密運動控

制技術(shù)、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與控制方法是影響手術(shù)機器人性能的關(guān)鍵技術(shù)。這些技術(shù)的

應(yīng)用使得微創(chuàng)手術(shù)機器人系統(tǒng)具有比傳統(tǒng)手術(shù)具有精度高、靈活性好、操作直觀性

好、安全性高等優(yōu)勢。

表9:手術(shù)機器人關(guān)鍵技術(shù)構(gòu)筑高行業(yè)壁壘

主要為機械約束式RCM結(jié)構(gòu)（RCM,遠程運動中心），末端手術(shù)器械設(shè)計具備高靈活度、結(jié)構(gòu)輕巧、操作

機器人本體構(gòu)型設(shè)計

便捷，且方便做無菌化處理的特性，主要是采用剛性離散體手術(shù)器械和連續(xù)體手術(shù)器械兩大類。

操作手臂構(gòu)型設(shè)計和結(jié)微創(chuàng)外科手術(shù)從操作手臂構(gòu)型主要分為分體式和一體式、分體式從操作手臂基座位置相互獨立，一體式從

構(gòu)設(shè)計操作手臂都固連在一個基座上。

力感知：直接測量技術(shù)以及間接估算的方法，需要建立精確的數(shù)學(xué)模型（包含動力學(xué)和摩擦力等因素）。力

力反饋技術(shù)反饋：直接反饋和感知替代直接反饋即通過觸覺反饋裝置將采集到的力信息通過物理接觸方式直接作用到

操作者的手上。

包括直角坐標(biāo)控制和關(guān)節(jié)坐標(biāo)控制，傳統(tǒng)的控制方法例如PID（比例-積分-微分）控制由于其結(jié)構(gòu)簡單、實

時性好、魯棒性好，且計算量小，在工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)代控制方法代表性的有滑?？刂?、自適應(yīng)

精密運動控制技術(shù)

控制、最優(yōu)控制等。智能控制方法是將一些智能算法加入到控制系統(tǒng)中，代表性的有模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

控制、專家控制、學(xué)習(xí)控制等。

AR手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)將組織表面下的重要解剖結(jié)構(gòu)可視化后實時配準(zhǔn)到內(nèi)我:鏡視野中，以提高手術(shù)的準(zhǔn)確性

手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)

和安全性。

圖像導(dǎo)航系統(tǒng)如磁共振血管造影（MRA）和計算機斷層掃描血管造影（CTA）可用于三維血管重建等。

控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與控制方

控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要分為集中式處理與連接，集中式處理與分布式連接，分布式處理與連接。

法

資料來源：CNKk開源證券研究所

隨著外科醫(yī)學(xué)技術(shù)革命的發(fā)展，使得外科手術(shù)朝著微創(chuàng)、精準(zhǔn)、智能化方向邁進。

手術(shù)機器人未來朝著幾個方向發(fā)展：（1）小型化和輕型化。研究結(jié)構(gòu)緊湊、小巧、模

塊化的新型從操作手臂，在保持較大運動空間的基礎(chǔ)上，使其具有較好的剛度及較

高的運動分辨率，滿足微創(chuàng)手術(shù)需要。（2）遠程醫(yī)療。隨著5G通訊技術(shù)、全息影像

技術(shù)、新電子技術(shù)和計算機多媒體技術(shù)的快速發(fā)展，將使得微創(chuàng)外科手術(shù)機器人的

遠程醫(yī)療技術(shù)成為其未來發(fā)展的趨勢。遠程微創(chuàng)外科手術(shù)機器人技術(shù)可以實現(xiàn)遠程

外科手術(shù)，打破地域限制，使社會醫(yī)療資源得到充分共享。（3）多感知信息融合。基

于傳感器技術(shù)、醫(yī)學(xué)圖像信息技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展，多感知信息人機交互控制

技術(shù)成為未來發(fā)展趨勢，使操作者能夠獲取臨床手術(shù)視覺、力覺、觸覺等信息，增強

醫(yī)生實施手術(shù)臨場感。（4）智能化控制技術(shù)?；谝曈X信息的手術(shù)器械自動跟蹤技

術(shù)、基于先臉知識的器官運動跟蹤與補償技術(shù)、基于虛擬導(dǎo)向和安全屏障的自動導(dǎo)

航技術(shù)以及基于醫(yī)療機器人局部自主作業(yè)技術(shù)能夠提升微創(chuàng)外科手術(shù)機器人的智能

程度，進一步提高機器人微創(chuàng)外科手術(shù)的有效性和安全性，最大限度地減輕操作者

的勞動強度。

1.3、進化路徑：新技術(shù)革命帶來手術(shù)機器人行業(yè)無限潛力

1985年，PUMA560首次應(yīng)用于臨床手術(shù)標(biāo)志著手術(shù)機器人行業(yè)的誕生，該機

器人可更精準(zhǔn)地進行神經(jīng)外科活檢。2000年直覺外科公司開發(fā)達芬奇手術(shù)機器人獲

FDA批準(zhǔn)，在此后10年時間里幾乎壟斷了全球腹腔手術(shù)機器人市場，包括前列腺癌

手術(shù)、心臟瓣膜修復(fù)及婦科手術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用。除了腹腔手術(shù)機器人，其它領(lǐng)域手術(shù)

機器人在2010年后開始涌現(xiàn)，如MAKO骨科機器人成為行業(yè)的代表性產(chǎn)品，主要

用于脊柱、關(guān)節(jié)置換等手術(shù)。未來，隨著5G通訊技術(shù)、人機交互技術(shù)、人工智能等

先進技術(shù)應(yīng)用于手術(shù)機器人領(lǐng)域，有望實現(xiàn)更高手術(shù)精準(zhǔn)度、靈敏度及智能遠程控

制，覆蓋更多的臨床應(yīng)用場景。

圖2:手術(shù)機器人行業(yè)受益于技術(shù)創(chuàng)新，正邁向繁榮

2020年及之接

2010年至2020年手淅耳柴雙置及

特色庫品：技所的裝展

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