中國手術(shù)機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展歷程，手術(shù)機(jī)器人行業(yè)的市場規(guī)模

手術(shù)機(jī)器人行業(yè)市場綜述

醫(yī)療機(jī)器人指醫(yī)院、診所等醫(yī)療機(jī)構(gòu)用于醫(yī)療或輔助醫(yī)療的專業(yè)服務(wù)機(jī)器人。按應(yīng)用領(lǐng)域劃分，醫(yī)療機(jī)器人包括手術(shù)機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人、診療機(jī)器人、輔助機(jī)器人和其他類型醫(yī)療機(jī)器人，其中手術(shù)機(jī)器人的技術(shù)難度高、風(fēng)險大，是醫(yī)療機(jī)器人中的皇冠。

手術(shù)機(jī)器人是融合多學(xué)科和多項(xiàng)高新技術(shù)為一體，用于手術(shù)影像導(dǎo)航定位和臨床微創(chuàng)手術(shù)的綜合化醫(yī)療器械。通常由機(jī)械臂、操作臺、三維成像系統(tǒng)三大功能單元構(gòu)成，憑借操作精度高、可重復(fù)性高、穩(wěn)定性高等特點(diǎn)，被廣泛用于精度要求高的微創(chuàng)手術(shù)中。

手術(shù)機(jī)器人的應(yīng)用有助于解決傳統(tǒng)開放式手術(shù)中存在的定位精準(zhǔn)度低、手術(shù)耗時過長和缺乏三維高清圖像視野等問題，且具有手術(shù)成功率更高、創(chuàng)傷面積更小、出血量更少和恢復(fù)速度更快的優(yōu)勢。因此，手術(shù)機(jī)器人是醫(yī)療領(lǐng)域的一次革命性創(chuàng)新，隨著技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，手術(shù)機(jī)器人行業(yè)將迎來發(fā)展熱潮。

現(xiàn)階段，手術(shù)機(jī)器人已廣泛應(yīng)用于骨科、腦神經(jīng)外科、泌尿外科，婦科和普通外科等多個領(lǐng)域。根據(jù)應(yīng)用手術(shù)類型，手術(shù)機(jī)器人可細(xì)分為骨科手術(shù)機(jī)器人、神經(jīng)外科機(jī)器人、腹腔鏡機(jī)器人、血管介入機(jī)器人。

手術(shù)機(jī)器人分類及其應(yīng)用情況（頭豹整理）

中國手術(shù)機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展歷程

自1997年以來，中國手術(shù)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展大致經(jīng)歷了起步期、初創(chuàng)期，邁入創(chuàng)新突破期，行業(yè)從國外引進(jìn)逐步發(fā)展為自主創(chuàng)新研發(fā)，不斷提升技術(shù)創(chuàng)新能力，加速實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代，具體表現(xiàn)為：

2.1起步階段（1997-2001年）

相比歐美發(fā)達(dá)國家國家，中國手術(shù)機(jī)器人行業(yè)起步較晚。

1985年，美國工業(yè)機(jī)器人手臂PUMA560完成了歷史上首次機(jī)器人手術(shù)。

1992年，美國IBM研究中心和加州大學(xué)合作研發(fā)了世界第一臺正式的手術(shù)機(jī)器人ROBODOC，其主要功能是關(guān)節(jié)置換和修復(fù)手術(shù)的應(yīng)用。

在國外手術(shù)機(jī)器人行業(yè)迅速發(fā)展的背景下，1997年，中國海軍總醫(yī)院與北京航天航空大學(xué)機(jī)器人研究所聯(lián)合研發(fā)了中國第一臺手術(shù)機(jī)器人“CRAS”，并利用其完成了立體定向顱咽管癌放射治療術(shù)。

1999年，“CRAS”第二代研制成功，實(shí)現(xiàn)了無框架立體定向手術(shù)，為中國手術(shù)機(jī)器人的后續(xù)研發(fā)和應(yīng)用鋪下了第一塊基石。

2.2初期探索階段（2002-2010年）

該階段中國手術(shù)機(jī)器人行業(yè)通過引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)和提升自身技術(shù)，國產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人精準(zhǔn)度和安全度提高，適用范圍擴(kuò)大。

2002年，國產(chǎn)“CRAS”手術(shù)機(jī)器人經(jīng)過多次的技術(shù)升級和迭代，使其手術(shù)誤差更小和操作更安全，并獲得NMPA認(rèn)證。

2005年，第五代CRAS利用互聯(lián)網(wǎng)成功完成了2例立體定向遠(yuǎn)程手術(shù)。同年，中國北京航天航空大學(xué)和積水潭醫(yī)院合作研發(fā)了雙平面骨科手術(shù)機(jī)器人，主要適用于股骨頸空心釘內(nèi)固定術(shù)，解決傳統(tǒng)手術(shù)中需要反復(fù)X射線透射、定位困難和操作卻反穩(wěn)定性問題。

2006年，美國IntuitiveSurgical公司研發(fā)的第二代達(dá)芬奇S手術(shù)機(jī)器人推出后，中國人民解放軍301醫(yī)院引進(jìn)了首臺達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人。同年，北京積水潭醫(yī)院聯(lián)合北京航空航天大學(xué)利用小型模塊機(jī)器人，完成中國首例長骨骨折髓內(nèi)釘內(nèi)固定遠(yuǎn)程遙控手術(shù)。

2.3創(chuàng)新突破階段（2010年以后）

2010年以后，在國家政策支持下，各大高校、研究所及企業(yè)紛紛加大手術(shù)機(jī)器人研發(fā)力度，共同推動中國手術(shù)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展進(jìn)入自主創(chuàng)新的新階段，并形成鮮明的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合特征。

2010年，中國首臺自主知識產(chǎn)權(quán)的“骨科導(dǎo)航機(jī)器人”誕生，專門用于脊柱微創(chuàng)手術(shù)，且獲得了國家醫(yī)療器械注冊許可證和完成相關(guān)模擬手術(shù)，標(biāo)志著中國手術(shù)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展步入了自主創(chuàng)新的新階段。

2013年，哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)器人研究所成功研制微創(chuàng)腹腔外科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)，并通過國家“863”計劃專家組的驗(yàn)收。此款手術(shù)機(jī)器人在機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計、三維腹腔鏡、系統(tǒng)集成等關(guān)鍵技術(shù)上有重大突破，并成功申請了多項(xiàng)國家發(fā)明專利。

2014年，天津大學(xué)和中南大學(xué)聯(lián)合研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“妙手S”微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人，中南大學(xué)湘雅三醫(yī)院利用其成功完成了3例手術(shù)。

2016年，香港理工大學(xué)成功研發(fā)了全球首臺內(nèi)置馬達(dá)手術(shù)機(jī)器人“NSRS”，可經(jīng)通過單一切口進(jìn)入人體進(jìn)行腹腔手術(shù)。

2018年，由北京柏惠維康科技有限公司研發(fā)的“睿米”神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人成為中國首個正式獲批的神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人。同年，第三代國產(chǎn)骨科手術(shù)機(jī)器人“天璣”輔助醫(yī)生完成手術(shù)。

手術(shù)機(jī)器人行業(yè)的市場規(guī)模

3.1全球手術(shù)機(jī)器人行業(yè)的市場規(guī)模

隨著全球數(shù)字化醫(yī)療的發(fā)展，全球手術(shù)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展迅猛、市場規(guī)模迅速擴(kuò)大。根據(jù)頭豹研究院數(shù)據(jù)，2015-2019年全球手術(shù)機(jī)器人市場規(guī)模由34.0億美元增長至55.7億美元，年復(fù)合增長率為13.1%；預(yù)計未來五年，全球手術(shù)機(jī)器人行業(yè)將以19.0%的年復(fù)合增長率持續(xù)增長，到2024年市場規(guī)模將達(dá)到132.9億美元。

全球手術(shù)機(jī)器人行業(yè)規(guī)模（頭豹整理）

推動全球手術(shù)機(jī)器人市場規(guī)模持續(xù)增長主要有兩大原因：

（1）全球老齡化現(xiàn)象嚴(yán)重，醫(yī)療需求供不應(yīng)求，手術(shù)機(jī)器人的應(yīng)用可顯著提升醫(yī)療效率，有助于緩解醫(yī)療供需不平。根據(jù)聯(lián)合國數(shù)據(jù)，截至2018年，全球60歲及以上人口為9.6億，占全球人口總數(shù)的12.8%。到2050年，全球人口老年人數(shù)量預(yù)計將增值31億，占總?cè)丝诳倲?shù)的31%；

（2）醫(yī)療服務(wù)屬于剛性需求，受到全球人口老齡化、居民患病比例增加等因素影響，全球醫(yī)療費(fèi)用支出不斷增長，加之人們對健康標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)將持續(xù)保持增長態(tài)勢。

3.2中國手術(shù)機(jī)器人行業(yè)的市場規(guī)模

自2010年以來，得益于終端需求增長、技術(shù)水平提升及國家相關(guān)政策支持，本土企業(yè)加速布局手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域，行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段，市場規(guī)模持續(xù)增長。

按銷售額統(tǒng)計，2015-2019年中國手術(shù)機(jī)器人行業(yè)市場規(guī)模從2.0億元人民幣增長至6.2億元人民幣，年復(fù)合增長率為32.0%。未來五年，中國手術(shù)機(jī)器人行業(yè)市場規(guī)模仍將保持18.4%的年復(fù)合增長率續(xù)增長，預(yù)計2024年市場規(guī)模達(dá)到14.4億元人民幣。

中國手術(shù)機(jī)器人行業(yè)規(guī)模預(yù)測（頭豹整理）

驅(qū)動中國手術(shù)機(jī)器人行業(yè)市場規(guī)模快速發(fā)展的因素主要包括：

（1）利好政策的不斷出臺，中國手術(shù)機(jī)器人行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段。2019年8月，NMPA發(fā)布《關(guān)于擴(kuò)大醫(yī)療器械注冊人制度試點(diǎn)工作的通知》，明確進(jìn)一步擴(kuò)大醫(yī)療器械注冊人制度試點(diǎn)，由2018年的上海、廣東、天津三個地區(qū)擴(kuò)大到21個省市，并對試點(diǎn)目標(biāo)作出明確規(guī)定；

（2）中國人口老齡化加劇，醫(yī)療服務(wù)需求快速增長，但醫(yī)療供給能力短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)巨大提升，手術(shù)機(jī)器人的應(yīng)用有助于緩解乃至解決醫(yī)療服務(wù)供需不平衡，全面提高醫(yī)療供給的效率。

4．中國手術(shù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈分析

經(jīng)歷了近20年的發(fā)展，中國手術(shù)機(jī)器人行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈逐步形成并完善，產(chǎn)業(yè)鏈上游參與主體為硬件、軟件供應(yīng)商，其中核心零件的技術(shù)門檻高，生產(chǎn)成本占比高；產(chǎn)業(yè)鏈中游為手術(shù)機(jī)器人制造商，從事手術(shù)機(jī)器人研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造及銷售活動；產(chǎn)業(yè)鏈下游為應(yīng)用終端，以三甲醫(yī)院為主。

中國手術(shù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈（頭豹整理）

4.1上游分析

手術(shù)機(jī)器人屬于高度智能化的醫(yī)療器械，核心零部件不僅需要高性能，而且需具備高穩(wěn)定性和安全性。從結(jié)構(gòu)上看，手術(shù)機(jī)器人主要由控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)構(gòu)成，分別對應(yīng)伺服電機(jī)、減速器和控制器三大核心零部件。從成本角度看，上游核心零部件占機(jī)器人成本的超過60%。

與發(fā)達(dá)國家相比，中國這三大核心零部件的技術(shù)水平有較大差距，難以滿足中游企業(yè)的生產(chǎn)需求，因此三大核心零部件主要從美國、日本和德國等發(fā)達(dá)國家進(jìn)口，整體議價能力低。

原材料依賴進(jìn)口是制約中國手術(shù)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展的主要因素，具體而言：

（1）伺服電機(jī)是機(jī)器人的“神經(jīng)”，需要通過它完成機(jī)器人運(yùn)動。中國機(jī)器人伺服電機(jī)起步晚，功率偏中小型、存在技術(shù)較低端、主芯片需要進(jìn)口等弊端，短期內(nèi)中國手術(shù)機(jī)器人行業(yè)難以避免對進(jìn)口伺服電機(jī)的依賴；

（2）機(jī)器人減速器用于提高機(jī)器人動作精確度，主要分為RV減速器與諧波減速器。機(jī)器人采用的精密減速器技術(shù)一直被歐美和日本等發(fā)達(dá)國家高度壟斷，本土企業(yè)多需要采購進(jìn)口減速器；

（3）控制器可比喻為機(jī)器人的“大腦”，負(fù)責(zé)向機(jī)器人發(fā)布和傳遞動作指令，對機(jī)器人性能具有決定性影響。相比減速器和伺服電機(jī)，中國機(jī)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)有待進(jìn)一步升級。

總體而言，中國手術(shù)機(jī)器人行業(yè)上游僅有控制器可實(shí)現(xiàn)自產(chǎn)，伺服電機(jī)和精密減速器仍以進(jìn)口為主，導(dǎo)致中游企業(yè)存在產(chǎn)品稀缺和成本昂貴的問題，不利于下游的應(yīng)用發(fā)展。國產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人若需要形成成熟的產(chǎn)業(yè)化、全面自主研發(fā)和降低機(jī)器人成本，上游核心部件加速國產(chǎn)化和供應(yīng)力必須加速提上日程。

4.2中游分析

由于中國手術(shù)機(jī)器人行業(yè)起步較晚，加之手術(shù)機(jī)器人的技術(shù)門檻較高，行業(yè)已經(jīng)形成明顯的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合特征，頭部企業(yè)的手術(shù)機(jī)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(jī)器人產(chǎn)業(yè)化水平較低。

中國手術(shù)機(jī)器人行業(yè)主要參與者（頭豹整理）

4.3下游分析

目前中國手術(shù)機(jī)器人普及率相對較低，主要原因包括：

（1）從供應(yīng)端分析，手術(shù)機(jī)器人本身研發(fā)周期長和產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢，疊加中國手術(shù)機(jī)器人受到上游原材料供應(yīng)和技術(shù)水平的制約，中國無法進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)從而導(dǎo)致下游普及率低；

（2）從需求端分析，國外進(jìn)口手術(shù)機(jī)器人成本高，耗材和維護(hù)費(fèi)昂貴，目前只有少部分一級醫(yī)院有購買能力，直接導(dǎo)致中國手術(shù)機(jī)器人普及率低。以達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人為例，其設(shè)備價格高達(dá)2，000萬人民幣，每年需要支付150萬人民幣的維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用，此外還有高消耗的手術(shù)機(jī)械材料。此外，與傳統(tǒng)的手術(shù)相比，使用機(jī)器人進(jìn)行的手術(shù)費(fèi)用要高出2-3萬人民幣，導(dǎo)致患者手術(shù)費(fèi)用增加。

受短期價格昂貴和普及率不足的因素影響，中國手術(shù)機(jī)器人行業(yè)需求增長緩慢。但未來手術(shù)機(jī)器人行業(yè)下游需求將加速提升，主要原因?yàn)椋?/p>

（1）隨著國產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人的逐步技術(shù)升級和國產(chǎn)替代化，醫(yī)院購買機(jī)器設(shè)備和耗材的費(fèi)用將大幅下降，從而降低患者的機(jī)器人手術(shù)費(fèi)用。解決了手術(shù)機(jī)器人費(fèi)用昂貴的問題，行業(yè)將會迎來普及率和應(yīng)用率的大幅提升。與法國進(jìn)口的ROSA神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人相比，中國華志醫(yī)療公司自主研發(fā)的手術(shù)機(jī)器人的價格僅為ROSA機(jī)器人的30%，不僅打破了手術(shù)機(jī)器人市場被國外壟斷的局面，還有助于優(yōu)質(zhì)手術(shù)醫(yī)療器械資源下沉到更多的基層醫(yī)院和普及大眾；

（2）受到中國醫(yī)療政策利好改革和擴(kuò)大醫(yī)療保障范圍，手術(shù)機(jī)器人行業(yè)的需求將會被進(jìn)一步激發(fā)。2005年華志醫(yī)療的神經(jīng)外科導(dǎo)航定位手術(shù)機(jī)器人已納入北京醫(yī)療保險范圍，并成功完成了十萬多例手術(shù)；

（3）目前大部分手術(shù)機(jī)器人僅在中國一線城市的一級醫(yī)院使用，隨著醫(yī)護(hù)人員水平的提高和機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，手術(shù)機(jī)器人有望逐漸滲透到二線、三線城市的醫(yī)院。

整體而言，通過產(chǎn)品國產(chǎn)替代化、醫(yī)療政策改革、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展將會激發(fā)下游需求的爆發(fā)，行業(yè)規(guī)模效益提升，產(chǎn)業(yè)鏈形成自下而上的反饋，從而拉動整個行業(yè)蓬勃發(fā)展。
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